国际国产福利不卡在线视频动态 | 在3D打印免装配柔性驱动器上的研究兰州取得进展

分類: 打印機驅動安裝方法 发布时间:2018-09-26 01:42

爲了做到以外界刺激下驅動器件功能材料和複雜形狀相結合是當前仿生驅動研究的一大熱點。尤其是在最近這幾年中,各種合金材料、水凝膠材料還有基于氧化石墨烯(GO)、碳納米管(CNT)等複合物材料宛如井噴一般在驅動研究中的應用中爆發式出現,而且制造出了和魚、毛毛蟲和花朵等具有複雜結構形狀的仿生驅動器件。不過因爲很多仿生器件的形狀複雜,還同時要多種材料共同組合才能最終實現運動或是驅動等特定的功能,正因如此,對于建立複雜結構以及解決多材料組件的裝配等問題依舊是整個仿生驅動研究領域一個具有挑戰性的課題。

多材料3D打印先進制造技術爲此提供了簡便易行的解決方案。日前,中國科學院蘭州化學物理研究所材料表面界面課題組借助3D打印技術在計算機輔助設計(CAD)、自由制造加工和器件成型方面的優勢,采用多材料3D打印構築了含有磁性和非磁性部分的分段組合的免裝配柔性驅動器,實現了彎曲、變形與運送貨物等功能。

研究員在發展了具有磁性的柔性3D打印光敏樹脂的基礎上,通過改進數字化光處理(DLP)成型的3D打印機,使其能夠在垂直方向上將兩種或多種光敏樹脂進行自由切換,發展了雙(多)材料3D打印技術,從而實現了含有磁性和非磁性部分的驅動器件免裝配一次成型制造。力學測試和SEM分析證明,磁性和非磁性兩種樹脂之間具有很好的結合力,並且能夠進行有效的磁場驅動。作爲概念驗證,研究人員使用此技術打印制作了一個能夠遠程控制的抓取器,並且進行了抓取、傳送以及釋放的功能驗證。這種簡單通用的多材料3D打印技術將能夠很好地拓展3D打印在遠程控制釋放與柔性機器人等方面的應用。

这项工作不仅已被在线发表在Adv. Mater. Interfaces(2017, DOI: 10.1002/admi.9)上,而且其有关研究得到了国家自然科学基金、中科院“西部之光”人才培养计划及兰州化物所人才和“一三五”重点培育项目的资助和支持。

(圖文來源于3D打印世界)