Дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили метод друку на 3D-принтері
У своїй роботі, опублікованій у ScienceAdvances, інженери надрукували «архітектурні матеріали» - решітки, механічні властивості яких залежать виключно від архітектури. Наприклад, зміна розміру або форми осередків у ґратах робить матеріал більш менш гнучким.
Кристалічні гратчасті структури із заповненими повітрям каналами. Виїмки всередині решіток – це отвори датчиків. Зображення: MIT News
Дослідники включають повітряні канали вструктури, використовуючи 3D друк з цифрової обробки світла. У цьому вся методі структура витягується з калюжі смоли і твердне у потрібній формі під впливом світла. Зображення проектується на рідкий матеріал, і ділянки, на які падає світло, тверднуть.
Складність у створенні порожніх каналів полягає в тому,що смола застрягає всередині сенсорних каналів. Щоб вирішити цю проблему, вчені використовували комбінацію стисненого повітря, вакууму та складного очищення для видалення надлишків смоли.
При переміщенні чи здавлюванні готовоїконструкції сенсорні канали деформуються, а обсяг повітря усередині змінюється. Дослідники вимірюють перепади тиску та визначають, як деформується матеріал.
М'який роботизований палець, зроблений із двох циліндрів, що складаються з ауксетиків HSA. Зображення: MIT News
Щоб показати можливості застосування технології,Вчені надрукували на 3D-принтері м'якого робота з ауксетика HSA. Це матеріал із негативним значенням коефіцієнта Пуассона, який застосовується у робототехніці. При розтягуванні такі матеріали стають товстішими, а не тоншими у напрямку перпендикулярному докладеній силі.
Створений робот міг виконувати кілька рухів.включаючи згинання, скручування та подовження. Робот виконував різні рухи протягом понад 18 годин, а дослідники використовували дані «рідинних датчиків» для навчання нейронної мережі, яка точно передбачила рухи робота.
Ми можемо взяти будь-який матеріал, який можнароздрукувати на 3D-принтері, і прокласти канали ним, щоб отримати чутливу структуру. А якщо використовувати справді складні матеріали, можна отримати рух, сприйняття та структуру одночасно.
Ліліан Чин, співавтор дослідження з Массачусетського технологічного інституту
Читати далі:
Пророцтво Ейнштейна може здійснитися: як експеримент із невидимими атомами змінить фізику
На піраміді у Китаї знайшли портрет «царя предків». Він правив понад 4 000 років тому
Це наукова фантастика: вчені створюють принципово новий тип квантових комп'ютерів