物理科技生物学-PHYICA

用明胶和糖作为墨水打印3D软机器人

技术工程 2022-03-22 21:54:18

Using gelatin and sugar as ink to print 3D soft robots图1。集成波导传感器的可持续3D打印软致动器。(一)生物可降解成分实现了软机器人的摇篮到摇篮设计,其中热可逆性为多次使用和延长寿命打开了额外的子周期。(二)带光纤加固和集成光学传感器的三室气动执行器。传感器检测致动器路径中的障碍物,并允许移除物体。(3)当浸入水中时,明胶致动器和波导管膨胀并溶解。在污水或堆肥中实现完全生物降解。credit:DOI:10.1126/scirobotics . abk 2119林茨约翰尼斯开普勒大学的一组研究人员使用生物可降解材料作为墨水来打印3D软机器人。在他们发表在《科学机器人》杂志上的论文中,该小组描述了他们是如何开发墨水的,以及墨水的性能。新加坡国立大学的于君·谭在同一期杂志上发表了一篇聚焦文章,概述了研究人员在用可生物降解材料制造机器人时面临的问题以及该团队在奥地利所做的工作。在过去的几年里,研究人员在开发软机器人方面取得了进展,之所以这样命名是因为用于制造它们的软材料。这种机器人通常是为了模仿生活在水中的生物而制造的。研究人员相信,这项技术有一天会导致微型软体机器人的发展,这些机器人可以在人体内游泳,分发药物或修复受损组织。在大多数情况下,软机器人都是由不可生物降解的材料制成的,因为可生物降解的材料有局限性,包括在水中的溶解、成型和有限的寿命。在这项新的研究中,研究人员使用糖和明胶来制造果冻状物体。添加其他材料使得他们的作品不那么容易发霉(柠檬酸),浸泡在水中(甘油)时更有弹性。他们现在已经试验了他们的配方的变化,以创造一种墨水,可以用来生产三维物体。

可持续软机器人用明胶基生物凝胶的3D打印。功劳:约翰尼斯·开普勒大学软物质物理系安德烈亚斯·海登、大卫·普雷宁格、多丽丝·丹宁格、弗洛里安·哈特曼为了使用他们创造的材料,他们将材料加热到柔软的程度,使其能够通过打印喷嘴喷出,并在寒冷的房间里运行打印机,从而使墨水快速凝固。为了测试他们的方法,该团队首先创建了一个软气动驱动器,按计划工作。他们注意到致动器可以放回打印机中,以允许墨水的重复使用。该团队随后印刷了与发光二极管灯配合工作的可拉伸波导传感器。然后,他们将波导管和致动器结合在一起,制造出一个功能正常的软体机器人。接下来,他们将三个波导管连接在一起,并将其连接到一个按钮控制器上,该控制器可用于改变波导管的变形程度。

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