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美科學(xué)家用電活性聚合物3D打印出會(huì)動(dòng)的人造肌肉

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責(zé)任編輯:駱駝祥子
時(shí)間:2016-06-21 10:11

[導(dǎo)讀]未來(lái)的機(jī)器人絕不會(huì)僅僅是冰冷的鋼鐵,必定還會(huì)包含柔軟的部分,因?yàn)檫@樣,它們才能夠?qū)崿F(xiàn)更多接近人類的功能,比如以剛好合適的力度握住你的手。

 

未來(lái)的機(jī)器人絕不會(huì)僅僅是冰冷的鋼鐵,必定還會(huì)包含柔軟的部分,因?yàn)檫@樣,它們才能夠?qū)崿F(xiàn)更多接近人類的功能,比如以剛好合適的力度握住你的手。但要想實(shí)現(xiàn)這種柔性結(jié)構(gòu)卻并不容易,必須開發(fā)出合適的材料和相應(yīng)的精確制造技術(shù)。不過(guò)現(xiàn)在,得益于美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校(UNLV)Kwang Kim正在進(jìn)行的3D打印柔性機(jī)械設(shè)備項(xiàng)目,這種有趣的未來(lái)正在逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

據(jù)南極熊了解,這個(gè)項(xiàng)目除了Kim自己,還匯集了來(lái)自其它幾所高校和研究機(jī)構(gòu)(包括4所美國(guó)大學(xué)、韓國(guó)先進(jìn)科技研究院、國(guó)家先進(jìn)工業(yè)科技研究院)的多位精英。他們的目標(biāo)是用一種新型聚合物材料3D打印出人造肌肉,而這種材料不僅要足夠柔軟,同時(shí)還必須能產(chǎn)生足夠的動(dòng)力。

目前,Kim和他的團(tuán)隊(duì)正在使用的是一種離子聚合物金屬?gòu)?fù)合材料。它是一種具有電活性的聚合物,當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)就會(huì)發(fā)生形變,而這正是具有感知能力的柔性機(jī)器人所需要的。
3d打印

“傳統(tǒng)的機(jī)器人要做出感知的回應(yīng)動(dòng)作通常會(huì)借助馬達(dá),”項(xiàng)目參與者,來(lái)自猶他大學(xué)機(jī)器人中心的Kam Leang表示,“而我們的想法則是借助這種聚合物來(lái)實(shí)現(xiàn)。”

為此,Leang和他的同事們已經(jīng)想出了一種能夠3D打印這種材料的技術(shù)。他負(fù)責(zé)的部分是如何擴(kuò)展這種3D打印工藝并尋找更好控制聚合物材料運(yùn)動(dòng)的方法,其它成員的工作則是更好地理解和改進(jìn)這種高分子材料,令其具備更強(qiáng)的反應(yīng)力、強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性。

值得一提的是,由于具有很好的應(yīng)用前景,這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)在2015年秋天得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)下屬國(guó)際研究和教育合作關(guān)系(PIRE)項(xiàng)目(主要支持創(chuàng)新性的科學(xué)與工程國(guó)際合作)的資助。雖然目前項(xiàng)目仍然處于早期研究階段,不過(guò)考慮到Kim已經(jīng)從事對(duì)電活性聚合物的研究近20年了,以及團(tuán)隊(duì)是由全球的頂尖學(xué)者組成的,或許用不了多久,有實(shí)用價(jià)值的新成果就會(huì)誕生。

來(lái)源:南極熊
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