Мини-актуаторы, напечатанные на 3D-принтере, могут перемещать небольших мягких роботов и фиксировать их в новых формах

Важные новости

3D-печатная мини-модель -приводы могут перемещать небольших мягких роботов, придавать им новые формы» /></p>
<p> Схематические иллюстрации полностью напечатанного на 3D-принтере миниатюрного мягкого гидравлического привода толщиной субмиллиметра (MSHA), интегрированного с SME для изменения формы и фиксации формы. . Источник: <i>Дополнительные материалы</i> (2024 г.). DOI: 10.1002/adma.202402517 </p>
<p>Исследователи из Университета штата Северная Каролина продемонстрировали миниатюрные мягкие гидравлические приводы, которые можно использовать для управления деформацией и движением мягких роботов толщиной менее миллиметра. Исследователи также продемонстрировали, что этот метод работает с материалами с памятью формы, позволяя пользователям неоднократно фиксировать мягкие роботы в желаемой форме и возвращаться к исходной форме по мере необходимости.</p>
<p>«Мягкая робототехника перспективна для многих приложений, но сложно спроектировать приводы, которые будут приводить в движение мягкие роботы в небольших масштабах», — говорит Цзе Инь, автор статьи об этой работе и доцент кафедры механики и аэрокосмической промышленности. инженерное дело в штате Северная Каролина.</p>
<p>«Наш подход использует коммерчески доступные технологии 3D-печати из нескольких материалов и полимеры с памятью формы для создания мягких приводов на микромасштабе, которые позволяют нам управлять очень маленькими мягкими роботами, что позволяет исключительный контроль и деликатность.»</p>
<p>Новая технология основана на создании мягких роботов, состоящих из двух слоев. Первый слой представляет собой гибкий полимер, который создается с использованием технологий 3D-печати и включает в себя структуру микрофлюидных каналов — по сути, очень маленьких трубок, проходящих через материал. Второй слой представляет собой гибкий полимер с памятью формы. В целом толщина мягкого робота составляет всего 0,8 миллиметра.</p>
<p><iframe class=

Миниатюрные мягкие гидравлические приводы могут управлять деформацией и движением мягких роботов толщиной менее миллиметра. На этой фотографии изображен мягкий робот, похожий на усики, который обвивает цилиндр и поднимает его вверх. Фото: Цзе Инь, Университет штата Северная Каролина

Затем захват можно было переместить – транспортируя удерживаемый им объект – в новое положение. Затем исследователи снова применили тепло, заставив захват освободить поднятый объект.

«Поскольку эти мягкие роботы такие тонкие, мы можем быстро и легко нагреть их до 64°C с помощью небольшого источника инфракрасного света — и они также очень быстро охлаждаются», — говорит Хайтао Цин, соавтор статьи и доктор философии. . студент штата Северная Каролина. «Таким образом, вся эта серия операций занимает всего около двух минут.

«И движение не обязательно должно быть сжимающим», — говорит Цин. «Мы также продемонстрировали захват, который был вдохновлен виноградными лозами в природе. Эти захваты быстро обхватывают объект и крепко его сжимают, обеспечивая надежный захват.

«Эта статья служит доказательством концепции этой новой технологии, и мы с нетерпением ждем потенциальных применений этого класса миниатюрных мягких приводов в небольших мягких роботах, машинах для изменения формы и биомедицинской инженерии».

Статья «Полностью напечатанные на 3D-принтере миниатюрные мягкие гидравлические приводы с эффектом памяти формы для морфинга и манипуляции» опубликована в журнале Advanced Materials. Соавторами статьи являются Яойе Хонг, бывший аспирант NC State; Яо Чжао и Яньбинь Ли, постдокторанты NC State; и Фанцзе Ци, аспирант NC State.

Дополнительная информация: Хайтао Цин и др. al, Полностью напечатанные на 3D-принтере миниатюрные мягкие гидравлические приводы с эффектом памяти формы для морфинга и манипуляций, Advanced Materials (2024). DOI: 10.1002/adma.202402517

Информация о журнале: Advanced Materials Предоставлено Университетом штата Северная Каролина

Новости сегодня

Последние новости