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3D打印仿生皮肤为机器人带来触感

发布时间:2019-03-19 11:26:45

视频截图([size=18.018px])显示3D打印的可伸缩电子感应器可以让机器人感受他们所处的环境,并且这是在人类皮肤上打印电子产品的一大进步。

图片来源:Shuang-Zhuang Guo and Michael McAlpine, 明尼苏达大学

工程研究人员在研发3D打印可伸缩电子感应器方面取得的革命性成果,该感应器可以使机器人感知到自己所处的环境。这项成果让我们离在真人皮肤上打印电子产品的技术又近了一步。

该研究发表在了《先进材料》(Advanced Materials )上。

明尼苏达大学机械工程副教授首席研究员Michael McAlpine说:“我们开发的这种可伸缩电子感应器有很多实际用途,比如,这种“仿生皮肤”可以用在手术机器人上,与现在使用的摄像技术相比,该技术能够让外科医生真正“感受到”手术过程,让手术更容易进行。这些感应器也可以使其他机器人更容易走路,更容易适应它们所处的环境。”

McAlpine因用集成电子和新的3D技术打印纳米材料创建“仿生耳”于2013年获得国际声誉。

3D打印仿生皮肤为机器人带来触感

他说:“这个新发现也可以用在真实的人体皮肤上打印电子感应器”。这种可佩戴技术终可以用于澳门黄金城|官方平台监测,也可以用于战场的士兵检测危险的化学物质或爆炸物。

McAlpine说:“虽然我们还没有直接在人体皮肤上打印,但我们可以使用该技术在模型手的曲面上打印。我们将打印的感应器与皮肤接触后惊讶的发现,感应器非常敏感,可以实时检测脉搏。”

McAlpine和他的团队使用他们在实验室中建立的一体式3D打印机制作了独特的传感面料。多功能打印机具有四个喷嘴,用于打印构成传感器的各层的专用“油墨”—基层是硅树脂,由导电油墨制成的顶部和底部电极,一个螺旋状的压力传感器和消除层。消除层是用来在组合时保持顶层的位置,起到支撑作用,在的制造过程中会被冲洗掉。

令人惊讶的是,传感器中使用的所有“油墨”层可在室温下组合。使用液体塑料的常规3D打印太热而且太硬,无法在皮肤上使用。这些柔软的传感器可以拉伸到原始尺寸的三倍。

“这是一种全新的电子3D打印方式,”McAlpine说:“我们有一台多功能打印机,它可以打印多层柔软灵敏的传感器,这可能会让我们走进澳门黄金城|官方平台监测、能量收集和化学传感等多个领域。”

研究人员说,这个发现的重要的部分是:制造和研发是在同一个过程中进行的。

“通过多次研究,您会发现某些东西,然后需要进行扩展,但有时候可能需要几年才能投入使用。”McAlpine说:“这一次,制造正在进行中,所以现在已经准备好了。”

研究人员表示,下一步的方向正朝着半导体油墨和真实人体打印。

“未来的可能性是无止境的”,McAlpine说。

翻译:王鹏

审阅:王舟

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