一種新型的3D打印“仿生皮膚”將使機(jī)器人能夠通過觸摸感知周圍的世界。研究人員還表示，這項(xiàng)成果向直接在人體上“打印”電子設(shè)備的目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。
在印刷過程中，犧牲層可以保持頂層的位置不變，一旦印刷完成，這層就會(huì)被沖走。在印刷過程中，犧牲層可以保持頂層的位置不變，一旦印刷完成，這層就會(huì)被沖走。
新浪科技訊 北京據(jù)國外媒體報(bào)道，在不久的將來，一種新型的3D打印“仿生皮膚”將使機(jī)器人能夠通過觸覺感知周圍的世界。研究人員還表示，這項(xiàng)成果向直接在人體上“打印”電子設(shè)備的目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。
這項(xiàng)技術(shù)中使用的多層“墨水”可以在室溫下凝固，因此用它打印的電子織物有著幾乎無窮無盡的應(yīng)用可能性，包括用于手術(shù)機(jī)器人或檢測爆炸物的可穿戴設(shè)備。
明尼蘇達(dá)大學(xué)的工程師使用他們開發(fā)的3D打印機(jī)來制造這些可擴(kuò)展的電子傳感設(shè)備。這種特殊的打印機(jī)有四個(gè)噴嘴，可以為不同層次的仿生皮膚提供不同類型的特殊墨水?！拔覀冮_發(fā)的可擴(kuò)展電子織物有許多實(shí)際應(yīng)用，”機(jī)械工程助理教授邁克爾·麥卡爾平說。“在手術(shù)機(jī)器人上使用這種仿生皮膚，可以讓外科醫(yī)生在微創(chuàng)手術(shù)中有真實(shí)感，從而讓手術(shù)變得更容易，而不是像現(xiàn)在這樣只使用攝像頭。對(duì)于其他機(jī)器人來說，這些受體可以幫助它們更方便地行走，并與周圍環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)?！?/p>
這種電子織物有一個(gè)由硅制成的基層，頂部和底部電極由導(dǎo)電墨水、螺旋壓力傳感器和“犧牲層”組成。在印刷過程中，犧牲層可以保持頂層的位置不變，一旦印刷完成，這層就會(huì)被沖走。
傳統(tǒng)的3D打印系統(tǒng)通常使用高溫、剛性的液體塑料，而這項(xiàng)研究中使用的多層“墨水”可以在室溫下凝固，這意味著它可以直接打印在人類皮膚上?！半m然我們還沒有在人類皮膚上打印，但我們已經(jīng)用這種技術(shù)成功地在一只模型手的曲面上打印了，”麥卡爾平說?！拔覀冞€用皮膚接觸了一種印花織物，驚訝地發(fā)現(xiàn)它非常敏感，甚至可以實(shí)時(shí)檢測脈搏。”
除了潛在的醫(yī)療應(yīng)用，研究人員還表示，這種材料將代表“終極可穿戴技術(shù)”。使用這種材料，未來我們可以通過皮膚直接監(jiān)測健康狀況，或者在軍事場景中檢測危險(xiǎn)化學(xué)品或爆炸物。“這是一種全新的3D打印電子設(shè)備的方法，”梅爾卡平說?！拔覀冇幸慌_(tái)多功能3D打印機(jī)，它可以在不同的水平上打印，并制作這些可擴(kuò)展的感覺設(shè)備。從健康監(jiān)測到能量收集再到化學(xué)檢測，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用在很多方向。”
研究人員還表示，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用將很快到來，因?yàn)楫a(chǎn)品的制造已經(jīng)融入到打印過程中。“在大多數(shù)研究中，你有一些發(fā)現(xiàn)，然后這些發(fā)現(xiàn)需要擴(kuò)大規(guī)模，”梅爾卡平說。“有時(shí)，一項(xiàng)技術(shù)需要很多年才能應(yīng)用。這一次，產(chǎn)品制造已經(jīng)集成到打印過程中，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)準(zhǔn)備好投入實(shí)際應(yīng)用。未來的可能性是無窮的。”