由 3D 列印墨水和紙製成機器人 通電即可折疊人造含羞草

由 3D 列印墨水和紙製成機器人 通電即可折疊人造含羞草

▲由 3D 列印墨水和紙製成機器人(圖/翻攝自機器人庫,下同)

【原文:《由3D列印墨水和紙製成機器人,通電即可折疊人造含羞草》,智慧機器人網編輯整理】

文、圖/機器人庫

卡內基梅隆大學的一個研究小組利用 3D 列印技術創造了一系列自折疊 3D 物體。2018 年 8 月 24 日,南極熊從外媒獲悉,這項技術的研究人員又推出了一種由導電 3D 列印材料和紙張製成的紙質機器人,當對該機器人施加電流時,紙張可以折疊和展開。

如果用一個時髦的詞來形容,這就叫4D列印。

由紙和3D列印製成的機器人抓取器(來源:卡內基梅隆大學)

「我們正在重新發明這種非常古老的材料,將紙張變成了另一種媒介,一種兼具藝術和實用功能的媒介。」人類計算機交互研究所(HCII)助理教授,變形物質實驗室主任 Lining Yao 說。

訣竅是 3D 列印材料 polylactide,一種具有形狀記憶行為的熱塑性塑料。將它與導電的石墨烯結合,製成 3D 列印的「墨水」。

為了製造紙質機器人,研究人員採用了 FDM 3D 列印機,並在普通紙上 3D 列印了 0.5mm 厚的導電油墨層。

然後他們在 160 華氏度的烤箱中加熱。一旦從烘箱中取出,將紙張彎曲或折疊成所需形狀並使其冷卻,這將是紙張的默認形狀。然後將電線連接到致動器上,並且使用電流加熱致動器,使熱塑性塑料膨脹並因此使紙張變直。斷掉電流後,紙張將自動返回其默認形狀。

「大多數機器人,甚至那些用紙製成的機器人,都需要外部電機」研究員Guanyun Wang說。「我們創造了新的機會,不僅僅是機器人技術,還包括互動藝術,娛樂和家庭應用。」

為了展示藝術潛力,6 月份,在中國杭州浙江大學的一個研討會上,50 多名學生使用紙張驅動技術創作精美的彈出書籍,包括梵高星夜之類的著名藝術作品的詮釋向日葵。

Yao 說,研究人員正在改進這種方法,改變列印速度或熱塑性塑料線的寬度,以實現不同的折疊或彎曲效果。據報導,他們還開發了可以控製紙張執行器的列印觸摸傳感器,手指滑動傳感器和彎曲角度檢測器的方法。

Yao 和她的團隊希望通過使用更具導熱性的紙張和開發定制用於執行器的列印細絲來加速驅動。用於紙張的相同致動也可用於塑料和織物。

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