Мягких роботов и биомедицинские имплантаты, которые перенастроиться по требованию ближе к реальности с новым способом печати оборотничестве материалов.
Рафаэль Вердуско и аспирант Морган Барнс коричневого риса Школа инженерной разработал метод для объектов печати, которые можно манипулировать, чтобы взять на альтернативные формы при воздействии изменения температуры, электрического тока или напряжения.
Исследователи полагают, что это реактивный 4D печать. Их работа появляется в Американского химического общества журнал ACS применяемых материалов и интерфейсов.
Они впервые представили свои способности сделать морфинг структуры в пресс-форме в 2018 году. Но, используя ту же химию для 3D печати общества структур, форм, которые сидели в той же плоскости. Это означало, что никаких ударов или других сложных изгибов может быть запрограммирован в качестве альтернативной формы.
Преодоление этого ограничения в том, чтобы отделить процесс печати с шейпинг-это значительный шаг в сторону более полезных материалов, сказал Вердуско.
«Эти материалы, как готовых, будет менять свою форму самостоятельно», — сказал Вердуско. «Нам нужен способ, чтобы контролировать и определить это изменение формы. Наша простая идея-использовать несколько реакций в последовательности, чтобы печатать материал, а потом диктовать, как он будет менять форму. А не пытаться сделать это все в один шаг, наш подход дает большую гибкость в управлении начальной и конечной фигур, а также позволяет печатать сложные структуры.»
Задачей лаборатории было создание жидкокристаллических полимерных «чернил», которая включает в себя взаимоисключающие наборы химических связей между молекулами. Один устанавливает оригинальные печатные формы, и другие могут быть установлены путем физических манипуляций с печатного и высушенного материала. Лечить альтернативную форму под ультрафиолетом замки в эти ссылки.
Сразу две запрограммировать формы, материал затем может превращаться туда и обратно, когда, например, он нагревается или охлаждается.
Исследователям пришлось найти полимерную смесь, которая могла быть напечатана в катализатор ванна и по-прежнему держать свою первоначально запрограммированной формы.
«Там было много параметров, которые мы должны были оптимизировать-от растворителей и катализаторов, используемых, чтобы степень набухания, и чернила формулу, чтобы дать краске затвердеть достаточно быстро, чтобы печатать не блокируя нужные окончательной форме возбуждения,» сказал Барнс.
Один оставшийся ограничение процесса является возможность печати неподдерживаемые конструкций, таких как колонны. Для этого потребуется решение, гелей достаточно, чтобы поддерживать себя во время печати, — сказала она. Набирает эта способность позволит исследователям печатать гораздо более сложные комбинации фигур.
«Будущая работа позволит оптимизировать печать формул и использованию эшафот ассистирование печать для создания механизмов перехода между двумя разными сложные формы», — сказал Барнс. «Это открывает дверь к печати мягкой робототехники, которая может плавать как медуза, прыгать, как кузнечик или транспортировки жидкостей, таких как сердце».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!