Ο συνδυασμός τρισδιάστατης εκτύπωσης και έξυπνης τεχνολογίας θα φέρει μερικά απροσδόκητα αποτελέσματα, όπως μεταλλικά μέρη που μπορούν να παρακολουθούν την απόδοση του μηχανήματος, παράθυρα που κρατούν το αυτοκίνητό σας δροσερό στον ήλιο και μελάνι που μπορεί να αλλάξει χρώμα και σχήμα. Τώρα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Rutgers στο New Brunswick ανέπτυξαν ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο έξυπνο τζελ που μπορεί να αρπάξει αντικείμενα, να μετακινήσει αντικείμενα και ακόμη και να περπατήσει κάτω από το νερό.Προφανώς, αυτή η νέα και καινοτόμα υδρογέλη με μοναδική εμπειρία από τη Rutgers έχει διάφορες εφαρμογές στους τομείς της μαλακής ρομποτικής και της βιοϊατρικής. Για παράδειγμα, τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα έξυπνα τζελ μπορεί να είναι το πρώτο βήμα για τη δημιουργία τεχνητών καρδιών, στομάχων και άλλων μυών, καθώς και εφαρμογές σε εξοπλισμό διάγνωσης ασθενειών και ανίχνευση και παράδοση φαρμάκων. Μπορεί ακόμη και μια μέρα να δημιουργήσει ένα μαλακό ρομπότ που μιμείται τη θαλάσσια ζωή για να πραγματοποιεί επιθεωρήσεις κάτω από το νερό.

"Το τρισδιάστατο εκτυπωμένο έξυπνο τζελ μας έχει μεγάλες δυνατότητες στη βιοϊατρική μηχανική, επειδή είναι παρόμοιο με το ανθρώπινο σώμα που περιέχει επίσης πολύ νερό και είναι πολύ μαλακός ιστός. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλούς διαφορετικούς τύπους προσομοίωσης υδρόβιων οργανισμών όπως το χταπόδι. Υποβρύχια εξοπλισμό», δήλωσε ο Howon Lee, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροδιαστημικής Μηχανικής του πανεπιστημίου.

Πρόσφατα, ο Lee δημοσίευσε επίσης μια νέα μελέτη στο ACS Journal of Applied Materials and Interfaces με τίτλο "Soft Robot Operation and Movement with 3D Printed Electroactive Hydrogels" και περιέγραψε αυτή τη νέα έξυπνη τεχνολογία στο άρθρο .

Ο Daehoon Han, διδακτορικός φοιτητής στη μηχανολογία και την αεροδιαστημική μηχανική στο Graduate School της Κορέας, είναι ο κύριος συγγραφέας της εργασίας. Οι συν-συγγραφείς περιλαμβάνουν την πρώην φοιτήτρια του Rutgers Cindy Farino, την φοιτήτρια μηχανικής και αεροδιαστημικής μηχανικής του Rutgers Chen Yang και την πρώην μεταδιδακτορική συνεργάτιδα του Rutgers Tracy Scott, Daniel Browe, διδάκτωρ βιοϊατρικής μηχανικής στο Rutgers, Wonjoon Choi, αναπληρωτής καθηγητής στο School of Mechan Μηχανικός στο Πανεπιστήμιο της Κορέας, Joseph W. Freeman και Lee, αναπληρωτές καθηγητές στο Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής στο Rutgers.

Η περίληψη αναφέρει: "Ως πιθανό υλικό ενεργοποίησης για εύκαμπτα ρομπότ και τεχνητούς μύες, οι ηλεκτροενεργές υδρογέλες (EAH) που παρουσιάζουν μεγάλες παραμορφώσεις ως απόκριση σε ηλεκτρικά πεδία έχουν λάβει μεγάλη προσοχή. Ωστόσο, λόγω της χρήσης των παραδοσιακών δισδιάστατων (2D) Μέθοδος κατασκευής, η εφαρμογή της είναι περιορισμένη. Εδώ δείχνουμε τη μικροδομή EAH χειρισμού μαλακού ρομπότ και τρισδιάστατης εκτύπωσης. Ο τρισδιάστατος σχεδιασμός και ο ακριβής έλεγχος μεγέθους πραγματοποιούνται μέσω της τεχνολογίας micro 3D εκτύπωσης που βασίζεται στην ψηφιακή επεξεργασία φωτός (DLP), η οποία αντιλαμβάνεται την πολυπλοκότητα της κίνησης EAH 3D. Δείχνουμε την ενεργοποίηση του μαλακού ρομπότ, συμπεριλαμβανομένης της λαβής και της μεταφοράς αντικειμένων και της αμφίδρομης κίνησης."

Τα μαλακά υλικά όπως τα νέα έξυπνα τζελ είναι εύκαμπτα, μπορούν να μικροποιηθούν και είναι γενικά φθηνότερα από τα σκληρά υλικά. Σε σύγκριση με σύνθετο εξοπλισμό από σκληρά υλικά, ο εξοπλισμός από μαλακά υλικά είναι συνήθως ευκολότερος στο σχεδιασμό και τον έλεγχο.

Το ερευνητικό κέντρο Rutgers περιστρέφεται γύρω από την τρισδιάστατη τυπωμένη υδρογέλη της ερευνητικής ομάδας, η οποία μπορεί να κινηθεί ή ακόμα και να αλλάξει σχήμα αφού ενεργοποιηθεί από τον ηλεκτρισμό.

Ο Lee εξήγησε: «Αυτή η έρευνα δείχνει πώς η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μας μπορεί να επεκτείνει το σχεδιασμό, το μέγεθος και την ευελιξία αυτού του έξυπνου gel. Η τεχνολογία micro 3D εκτύπωσης μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε πρωτοφανείς κινήσεις.»

Οι υδρογέλες μπορούν να βρεθούν σε διάφορα μέρη, όπως πάνες, φακούς επαφής, ζαχαρωτά ζελέ και στο ανθρώπινο σώμα. Αυτά τα μοναδικά υλικά θα παραμείνουν σταθερά ακόμη και αν η περιεκτικότητά τους σε νερό υπερβαίνει το 70%.

Στη διαδικασία εκτύπωσης 3D DLP, το φως προβάλλεται σε ένα φωτοευαίσθητο διάλυμα, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται σε υδρογέλη. Το πήκτωμα τοποθετείται στη συνέχεια σε ένα διάλυμα αλμυρού νερού που ονομάζεται ηλεκτρολύτης, μετά από το οποίο η κίνηση ενεργοποιείται από δύο λεπτά καλώδια που εφαρμόζουν ηλεκτρισμό.

Το αποτέλεσμα είναι μια υδρογέλη που έχει ύψος μία ίντσα και μοιάζει με το ανθρώπινο περπάτημα. Ο Lee είπε ότι μπορεί να προχωρήσει, να αντιστρέψει τη διαδικασία, να αρπάξει και να μετακινήσει αντικείμενα. Ο Lee εξήγησε επίσης ότι τα υδρογέλες είναι παρόμοια με τους μύες που συστέλλονται λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε νερό, του μαλακού υλικού και της απόκρισής τους στον ηλεκτρισμό. Οι ερευνητές μπορούν να ελέγξουν την ταχύτητα της έξυπνης υδρογέλης αλλάζοντας το μέγεθος. Για παράδειγμα, τα λεπτά τζελ κινούνται πιο γρήγορα από τα παχιά τζελ. Το ηλεκτρικό πεδίο και η ισχύς του αλατούχου διαλύματος καθορίζουν την κίνηση κάμψης και την αλλαγή σχήματος της γέλης.

Σύνδεσμος σε αυτό το άρθρο: Αναπτύξτε την έξυπνη υδρογέλη τρισδιάστατης εκτύπωσης για να βοηθήσετε την ανάπτυξη μαλακών ρομπότ

Δήλωση επανεκτύπωσης: Εάν δεν υπάρχουν ειδικές οδηγίες, όλα τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο είναι πρωτότυπα. Υποδείξτε την πηγή για την επανέκδοση: https://www.cncmachiningptj.com

Η PTJ® παρέχει μια πλήρη γκάμα κατασκευαστών κατά παραγγελία κατασκευασμένων εξαρτημάτων ακριβείας που κατασκευάζονται από μέρη αλουμινίου, μέρη ορείχαλκου, μπρούντζος, μέρη χαλκού, κράμα υψηλής απόδοσης, χαμηλή χάλυβα, άνθρακα χύτευση επενδύσεων, χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και ανοξείδωτο κράμα. Δυνατότητα χειρισμού εξαρτημάτων έως +/-0.0002 in. ανοχής. Οι διαδικασίες περιλαμβάνουν cnc στροφή, cnc άλεση, κοπή με λέιζερ,.ISO 9001:2015 &AS-9100 πιστοποίηση.

Πείτε μας λίγα λόγια για τον προϋπολογισμό του έργου σας και τον αναμενόμενο χρόνο παράδοσης. Θα σχεδιάσουμε μαζί σας στρατηγική για να παρέχουμε τις πιο οικονομικές υπηρεσίες για να σας βοηθήσουμε να πετύχετε τον στόχο σας, Είστε ευπρόσδεκτοι να επικοινωνήσετε μαζί μας απευθείας ( sales@pintejin.com ).