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在机械人制造等领域,3D打印的优势在于能够即时打印所需零件,这也成为该手艺受到关注的缘故原由之一。瑞典某大学的一组研究人员基于3D打印手艺开发了一套用于微型机械人的微执行器。其促动器包含了一种全新的聚合物EAP,该聚合物在打印后在存在电荷的情况下会改变形状,从而赋予其行动功效,为软机械人的零件制造提供了新的可能。
虽然3D打印的软机械人通常仅限于厘米或毫米级,但特殊的开发手艺允许研究人员将其驱动机制缩小到微米局限,到达厚度仅为20微米的水平。他们声称自己的定制机械具有多功效性和可扩展性,并希望借助以前看不见的庞大卫星机械人来“扩大软机械人的局限”。
作为许多软机械人装备背后的驱动力,EAP手艺(电活性聚合物)能够为机械人带来犹如肌肉缩短一样平常的动力,然而缩小EAP执行器的尺寸也会遇到许多挑战,这使研究人员很难将它们与当前市场和手艺集成。
因此研究的第一阶段就是构建打印机,3D打印装备以三轴可编程CNC事情台为基础,并配备了高精度的流体分配系统。该团队首先使用市售的载玻片作为构建板,之后将一层可紫外线固化的聚氨酯丙烯酸酯凝胶分配到导电层上。凝胶将继续形成微致动器的“身体和手臂”。凝胶在紫外光下完全固化后,便可以提取一层EAP质料。
研究人员发现,与其他3D打印方式相比,他们可以以1V的电压驱动装备。科学家以为,他们的事情显示出通过3D打印手艺将低成本微型机械人小型化的伟大潜力。
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