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3D打?。⒎律つw＂應(yīng)用可能無(wú)窮盡
DANBACH ROBOT
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在不久的將來(lái)，款新型的3D打印“仿生皮膚”將使機(jī)器人用觸覺(jué)感知到周圍的。研究人員還表示，這成果向在人類身體上直接“打印”電子設(shè)備的目標(biāo)又邁進(jìn)了步。
這項(xiàng)技術(shù)中使用的多層“墨水”可以在室溫下設(shè)置，因此使用其打印出來(lái)的電子織物具有幾乎“無(wú)窮無(wú)盡”的應(yīng)用可能，包括用在外科手術(shù)機(jī)器人上，或者用于探測(cè)爆炸物的可穿戴設(shè)備。
明尼蘇達(dá)大學(xué)的工程師們使用自己研發(fā)的臺(tái)3D打印機(jī)制作了這些可伸展的電子感受設(shè)備。這臺(tái)特制的打印機(jī)具有4個(gè)噴嘴，可以為“仿生皮膚”的不同層次提供不同類型的特制“墨水”。“我們開發(fā)的這種可伸展電子織物具有許多實(shí)際用途，”機(jī)械工程助理教授邁克爾·麥卡爾平說(shuō)，“將這種‘仿生皮膚’用在外科手術(shù)機(jī)器人上，可以使外科醫(yī)生在微創(chuàng)手術(shù)中有真實(shí)的感覺(jué)，從而使手術(shù)更加容易，而不是像現(xiàn)在樣只使用攝像機(jī)。對(duì)其他機(jī)器人來(lái)說(shuō)，這些感受器有利于它們更方便地行走并與周圍環(huán)境互動(dòng)。”
這種電子織物具有由硅制成的基底層，頂部和底部的電由導(dǎo)電性的墨水、個(gè)螺旋形的壓力感受器和個(gè)“犧牲層”組成。在打印過(guò)程中，犧牲層可以保持頂層的位置不變，旦打印完成，這層就會(huì)被洗掉。
傳統(tǒng)的3D打印系統(tǒng)往往使用高溫、剛性的液態(tài)塑料，而此項(xiàng)研究中使用的多層“墨水”可以在室溫下設(shè)置，這意味著它可以直接打印到人體皮膚上。“雖然我們還沒(méi)有在人體皮膚上打印，但利用這技術(shù)，我們已經(jīng)在只模型手的彎曲表面上成功進(jìn)行了打印，”麥卡爾平說(shuō)，“我們還把個(gè)打印好的織物與皮膚接觸，驚喜地發(fā)現(xiàn)它非常敏感，甚至可以實(shí)時(shí)探測(cè)到脈搏。”
除了潛在的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，研究人員還表示，這種材料代表的將是“終的可穿戴技術(shù)”。利用這種材料，未來(lái)我們可以直接透過(guò)皮膚來(lái)監(jiān)控健康狀況，或在軍事場(chǎng)景中探測(cè)危險(xiǎn)的化學(xué)物質(zhì)或爆炸物。“這是種3D打印電子設(shè)備的全新方法，”麥爾卡平說(shuō)，“我們有臺(tái)多功能的3D打印機(jī)，能進(jìn)行不同層次的打印，制成這些可伸展的感受設(shè)備。從健康監(jiān)測(cè)到能量采集，再到化學(xué)物質(zhì)探測(cè)，這項(xiàng)技術(shù)可以有許多方向的應(yīng)用。”
研究人員還表示，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用將會(huì)很快到來(lái)，因?yàn)楫a(chǎn)品的制造已經(jīng)被整合到了打印過(guò)程中。“大部分研究中，你有了某些發(fā)現(xiàn)，然后這些發(fā)現(xiàn)需要按比例擴(kuò)大，”麥爾卡平說(shuō)，“有時(shí)候，項(xiàng)技術(shù)需要許多年時(shí)間才能準(zhǔn)備好投入應(yīng)用。這次，產(chǎn)品制造已經(jīng)被整合到了打印過(guò)程中，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)為實(shí)際應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。未來(lái)的可能性是無(wú)窮的。”
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