Οι ερευνητές του MIT ανέπτυξαν μια μέθοδο τρισδιάστατης εκτύπωσης
Στο έργο του, που δημοσιεύτηκε στο ScienceΠροχωρώντας, οι μηχανικοί έχουν εκτυπώσει "αρχιτεκτονικά υλικά" - σχάρες των οποίων οι μηχανικές ιδιότητες εξαρτώνται αποκλειστικά από την αρχιτεκτονική. Για παράδειγμα, η αλλαγή του μεγέθους ή του σχήματος των κυψελών στο πλέγμα καθιστά το υλικό περισσότερο ή λιγότερο εύκαμπτο.
Κατασκευές κρυσταλλικού πλέγματος με κανάλια γεμάτα αέρα. Οι εσοχές στη μέση των σχαρών είναι τα ανοίγματα των αισθητήρων. Εικόνα: MIT News
Οι ερευνητές περιλαμβάνουν κανάλια αέραδομή που χρησιμοποιεί τρισδιάστατη εκτύπωση με ψηφιακή επεξεργασία φωτός. Σε αυτή τη μέθοδο, μια δομή τραβιέται από μια λακκούβα ρητίνης και στερεοποιείται στο επιθυμητό σχήμα με έκθεση στο φως. Η εικόνα προβάλλεται σε υγρό υλικό και οι περιοχές όπου το φως χτυπά σκληραίνουν.
Η δυσκολία στη δημιουργία κοίλων καναλιών είναι αυτήότι η ρητίνη κολλάει μέσα στα αισθητήρια κανάλια. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν έναν συνδυασμό πεπιεσμένου αέρα, κενού και εξελιγμένου καθαρισμού για να αφαιρέσουν την περίσσεια ρητίνης.
Όταν μετακινείτε ή συμπιέζετε το έτοιμοσχεδιασμός, τα αισθητήρια κανάλια παραμορφώνονται και ο όγκος του αέρα στο εσωτερικό αλλάζει. Οι ερευνητές μετρούν τις διαφορές πίεσης και προσδιορίζουν πώς παραμορφώνεται το υλικό.
Ένα μαλακό ρομποτικό δάκτυλο κατασκευασμένο από δύο κυλίνδρους που αποτελούνται από HSA auxetics. Εικόνα: MIT News
Για να δείξουμε τις δυνατότητες χρήσης της τεχνολογίας,Οι επιστήμονες εκτύπωσαν τρισδιάστατα ένα μαλακό ρομπότ από το αυξητικό υλικό HSA. Είναι ένα υλικό με αρνητική αναλογία Poisson και χρησιμοποιείται στη ρομποτική. Όταν τεντώνονται, τέτοια υλικά γίνονται παχύτερα παρά λεπτότερα στην κατεύθυνση κάθετη προς την ασκούμενη δύναμη.
Το ρομπότ που δημιουργήθηκε μπορούσε να εκτελέσει πολλές κινήσεις,συμπεριλαμβανομένης της κάμψης, της συστροφής και της επιμήκυνσης. Το ρομπότ έκανε διάφορες κινήσεις για περισσότερες από 18 ώρες και οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα από «αισθητήρες υγρών» για να εκπαιδεύσουν ένα νευρωνικό δίκτυο που προέβλεπε με ακρίβεια τις κινήσεις του ρομπότ.
Μπορούμε να πάρουμε οποιοδήποτε υλικό μπορούμεεκτυπώστε σε έναν εκτυπωτή 3D και περάστε κανάλια μέσα από αυτόν για να αποκτήσετε μια ευαίσθητη δομή. Και αν χρησιμοποιείτε πραγματικά πολύπλοκα υλικά, μπορείτε να αποκτήσετε κίνηση, αντίληψη και δομή ταυτόχρονα.
Lillian Chin, συν-συγγραφέας της μελέτης στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης
Διαβάστε περισσότερα:
Η πρόβλεψη του Αϊνστάιν μπορεί να γίνει πραγματικότητα: πώς ένα πείραμα με αόρατα άτομα θα αλλάξει τη φυσική
Στην πυραμίδα στην Κίνα βρέθηκε ένα πορτρέτο του «βασιλιά των προγόνων». Κυβέρνησε πάνω από 4.000 χρόνια πριν
«Αυτό είναι επιστημονική φαντασία»: οι επιστήμονες δημιουργούν έναν θεμελιωδώς νέο τύπο κβαντικών υπολογιστών