3D打印突破:一步成形复杂机械手,融合柔韧与刚性材料
在现代科技迅猛发展的背景下,机器人技术一直是科研领域的热门话题。特别是在生物机械领域,科学家们不断寻求新方法,以创造更加高效、更接近自然生物结构的机器人。这不仅是为了实现技术的突破,也是为了更好地服务于人类社会,特别是在医疗、救援等领域。随着3D打印技术的进步,科学家们可以更加精确地构建复杂的机械结构,从而突破以往传统机械手臂在灵活性和适应性方面的限制。这种技术的进步预示着一个全新的时代即将到来,人们对机器人的期待也随之升高。
最新研究表明,采用新型打印材料和技术,3D打印机不仅可以打印出坚硬的金属零部件,还可以打印出柔软有弹性的产品。这为3D打印的应用打开了新的视野。
瑞士苏黎世联邦理工学院(Swiss Federal Institute of Technology in Zurich)和一家美国初创公司的研究人员成功地使用最新的激光扫描技术打印出了一只机械手,其中包括由不同聚合物制成的骨骼、韧带和肌腱。这项研究的成果发表在《自然》杂志的最新一期上,为柔性机器人结构的生产开辟了新的道路。
3D打印柔性机器人手:研究人员使用最新的激光扫描技术,一次性打印出了一只机械手,其中包括骨骼、韧带和肌腱等不同部分。这是首次成功地将这些不同材料的部分同时打印出来,而不是事后拼凑在一起。
新技术的应用:研究人员使用了一种新的激光扫描技术,使得3D打印机能够一次性打印出具有弹性特性的特种塑料。这为快速发展的假肢领域带来了新的可能性,同时也为需要生产柔性机器人结构的任何领域开辟了新的途径。
优势和应用前景:与传统的金属机器人相比,由软材料制成的机器人具有一些优势。它们柔软的身体使得在与人类一起工作时减少了受伤的风险,并且更适合处理易碎物品。这种新技术的应用前景广阔,可以在生物工程、救灾救援和医疗领域等方面发挥重要作用。
技术细节:研究人员开发了一种方法,可以一次性打印出缓慢固化的塑料,而以前的技术只适用于快速固化的塑料。这种混合打印方法相比标准的快速固化项目具有许多优势,例如增加的耐久性和增强的弹性特性。该技术还允许更准确地模仿自然,如前面提到的机械手。这是科学家利用缓慢固化的硫醇烯聚合物,首次成功一次性打印出一只机械人手。硫醇烯聚合物具有非常好的弹性,弯曲后恢复到原始状态的速度比聚丙烯酸酯快得多。此外,硫醇烯的硬度也可很好地进行微调,以满足柔性机器人的要求。