MIT-tutkijat ovat kehittäneet 3D-tulostusmenetelmän
Tiede-lehdessä julkaistussa työssäänEdistykselliset insinöörit ovat painaneet "arkkitehtonisia materiaaleja" - ritilöitä, joiden mekaaniset ominaisuudet riippuvat yksinomaan arkkitehtuurista. Esimerkiksi hilan solujen koon tai muodon muuttaminen tekee materiaalista enemmän tai vähemmän joustavaa.
Kiteiset hilarakenteet, joissa on ilmatäytteiset kanavat. Ritilöiden keskellä olevat syvennykset ovat anturien aukkoja. Kuva: MIT News
Tutkijat sisällyttävät ilmakanavia sisäänrakenne käyttämällä 3D-tulostusta digitaalisella valokäsittelyllä. Tässä menetelmässä rakenne vedetään hartsilätäkköstä ja kiinteytetään haluttuun muotoon altistamalla valolle. Kuva projisoidaan nestemäiselle materiaalille ja valon osuvat alueet kovettuvat.
Onttojen kanavien luomisen vaikeus on seettä hartsi juuttuu aistikanavien sisään. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tutkijat käyttivät paineilman, tyhjiön ja hienostuneen puhdistuksen yhdistelmää ylimääräisen hartsin poistamiseksi.
Kun siirrät tai puristat valmiitaSuunnittelussa aistikanavat muuttuvat ja sisällä olevan ilman tilavuus muuttuu. Tutkijat mittaavat paine-eroja ja määrittävät, miten materiaali muotoutuu.
Pehmeä robottisormi, joka on valmistettu kahdesta HSA-aukseettisesta sylinteristä. Kuva: MIT News
Esitelläkseen teknologian käyttömahdollisuudet,Tutkijat ovat tulostaneet pehmeän robotin 3D-aukseettisesta materiaalista HSA. Se on materiaali, jolla on negatiivinen Poissonin suhde ja jota käytetään robotiikassa. Kun tällaisia materiaaleja venytetään, niistä tulee paksumpia kuin ohuempia suunnassa, joka on kohtisuorassa kohdistettuun voimaan nähden.
Luotu robotti pystyi suorittamaan useita liikkeitä,mukaan lukien taivutus, vääntö ja venyminen. Robotti suoritti erilaisia liikkeitä yli 18 tunnin ajan, ja tutkijat käyttivät "nesteantureiden" tietoja kouluttaakseen hermoverkkoa, joka ennustaa tarkasti robotin liikkeet.
Voimme ottaa minkä tahansa materiaalintulostaa 3D-tulostimella ja ajaa kanavia sen läpi saadaksesi herkän rakenteen. Ja jos käytät todella monimutkaisia materiaaleja, voit saada liikettä, havaintoa ja rakennetta samanaikaisesti.
Lillian Chin, tutkimuksen toinen kirjoittaja Massachusetts Institute of Technologysta
Lue lisää:
Einsteinin ennustus saattaa toteutua: kuinka kokeilu näkymättömillä atomeilla muuttaa fysiikkaa
Kiinan pyramidista löytyi muotokuva "esi-isien kuninkaasta". Hän hallitsi yli 4000 vuotta sitten
"Tämä on tieteisfiktiota": tiedemiehet luovat täysin uudenlaisia kvanttitietokoneita