Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology opracowali metodę drukowania na drukarce 3D
W swojej pracy, opublikowanej w SciencePostępowi inżynierowie drukowali „materiały architektoniczne” – kraty, których właściwości mechaniczne zależą wyłącznie od architektury. Na przykład zmiana rozmiaru lub kształtu komórek w siatce sprawia, że materiał jest mniej lub bardziej elastyczny.
Struktury sieci krystalicznej z kanałami wypełnionymi powietrzem. Wgłębienia pośrodku kratek to otwory czujników. Zdjęcie: Wiadomości MIT
Naukowcy uwzględniają kanały powietrzne wkonstrukcja z wykorzystaniem druku 3D z cyfrową obróbką światła. W tej metodzie struktura jest wyciągana z kałuży żywicy i zestalana do pożądanego kształtu pod wpływem światła. Obraz jest rzutowany na płynny materiał, a miejsca, w które pada światło, twardnieją.
Trudność w tworzeniu pustych kanałów polega na tym, że żywica utknieAby rozwiązać ten problem, naukowcy zastosowali kombinację sprężonego powietrza, próżni i zaawansowanego oczyszczania, aby usunąć nadmiar żywicy.
Kiedy gotowa konstrukcja jest przesuwana lub ściskana, kanały czuciowe ulegają deformacji i zmienia się objętość powietrza w środku.Naukowcy mierzą spadki ciśnienia i określają, w jaki sposób materiał się odkształca.
Miękki palec robota wykonany z dwóch cylindrów wykonanych z auksetyki HSA. Zdjęcie: Wiadomości MIT
Aby pokazać możliwości wykorzystania technologii, naukowcy wydrukowali w 3D miękkiego robota z HSA auxetic.Jest to materiał o ujemnym współczynniku Poissona, który jest stosowany w robotyce.Po rozciągnięciu takie materiały stają się grubsze, a nie cieńsze w kierunku prostopadłym do przyłożonej siły.
Stworzony robot mógł wykonywać kilka ruchów,łącznie z zginaniem, skręcaniem i wydłużaniem. Robot wykonywał różne ruchy przez ponad 18 godzin, a badacze wykorzystali dane z „czujników płynu” do wyszkolenia sieci neuronowej, która dokładnie przewidywała ruchy robota.
Możemy wziąć każdy materiał, jaki możemydrukuj na drukarce 3D i przepuszczaj przez nią kanały, aby uzyskać wrażliwą strukturę. A jeśli użyjesz naprawdę skomplikowanych materiałów, możesz jednocześnie uzyskać ruch, percepcję i strukturę.
Lillian Chin, współautorka badania w Massachusetts Institute of Technology
Czytaj więcej:
Przepowiednia Einsteina może się sprawdzić: jak eksperyment z niewidzialnymi atomami zmieni fizykę
Na piramidzie w Chinach znaleziono portret „króla przodków”. Rządził ponad 4000 lat temu
„To jest science fiction”: naukowcy tworzą całkowicie nowy typ komputerów kwantowych