MIT-forskere har utviklet en 3D-utskriftsmetode
I hans arbeid, publisert i ScienceFremskritt, ingeniører har trykket "arkitektoniske materialer" - gitter hvis mekaniske egenskaper avhenger utelukkende av arkitekturen. For eksempel vil endring av størrelsen eller formen på cellene i gitteret gjøre materialet mer eller mindre fleksibelt.
Krystallinske gitterstrukturer med luftfylte kanaler. Utsparingene i midten av ristene er åpningene til sensorene. Bilde: MIT News
Forskere inkluderer luftkanaler istruktur ved hjelp av 3D-printing med digital lysbehandling. I denne metoden trekkes en struktur fra en pytt av harpiks og størkner til ønsket form ved eksponering for lys. Bildet projiseres på et flytende materiale, og områdene der lyset treffer stivner.
Vanskeligheten med å lage hule kanaler er detat harpiksen setter seg fast inne i sansekanalene. For å løse dette problemet brukte forskerne en kombinasjon av trykkluft, vakuum og sofistikert rengjøring for å fjerne overflødig harpiks.
Når du flytter eller klemmer den ferdigeutformingen deformeres sensorkanalene, og luftvolumet inni endres. Forskere måler trykkforskjeller og fastslår hvordan materialet deformeres.
En myk robotfinger laget av to sylindre laget av HSA auxetics. Bilde: MIT News
For å vise mulighetene for å bruke teknologien,Forskere har 3D-printet en myk robot fra det auxetiske materialet HSA. Det er et materiale med negativt Poisson-forhold og brukes i robotikk. Når de strekkes, blir slike materialer tykkere i stedet for tynnere i retningen vinkelrett på den påførte kraften.
Den opprettede roboten kunne utføre flere bevegelser,inkludert bøyning, vridning og forlengelse. Roboten utførte ulike bevegelser i mer enn 18 timer, og forskerne brukte data fra «væskesensorer» for å trene opp et nevralt nettverk som nøyaktig forutså robotens bevegelser.
Vi kan ta alt vi kanskriv ut på en 3D-printer, og kjør kanaler gjennom den for å få en sensitiv struktur. Og bruker du virkelig komplekse materialer, kan du få bevegelse, persepsjon og struktur på samme tid.
Lillian Chin, medforfatter av studien ved Massachusetts Institute of Technology
Les mer:
Einsteins spådom kan gå i oppfyllelse: hvordan et eksperiment med usynlige atomer vil endre fysikken
På pyramiden i Kina fant et portrett av "kongen av forfedre". Han regjerte for over 4000 år siden
"Dette er science fiction": forskere lager en fundamentalt ny type kvantedatamaskiner