نجح مجموعة من مهندسي جامعة هارفارد في تحقيق إنجاز جديد في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد والروبوتات الناعمة. تسمح تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة، التي طورها الفريق، بإنشاء هياكل مطبوعة ثلاثية الأبعاد مرنة تمامًا يمكنها الالتواء وتغيير الشكل حسب الطلب.
هذه التقنية الجديدة، التي طورتها طالبة الدراسات العليا السابقة ناتالي لارسون وطالب الدراسات العليا جاكسون ويلت في كلية جون إيه بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية، دمجت العديد من الأساليب الحالية لإنشاء طريقة جديدة تسمى الطباعة ثلاثية الأبعاد الدورانية متعددة المواد. تقوم هذه التقنية بطباعة مواد متعددة من خلال فوهة واحدة، والتي تدور باستمرار أثناء الطباعة.
شاهد
تسمح هذه الطريقة للفريق بتحديد كيفية دمج المواد في الهيكل أثناء الطباعة بدقة عن طريق ضبط تصميم الفوهة وسرعة الدوران ومعدل التدفق. تحمي الطبقة الخارجية القوية، المكونة من مادة البولي يوريثين المتينة، الجزء الداخلي من مادة البولوكسامير، والتي توصف بأنها مادة بوليمر تشبه جل الشعر. بمجرد اكتمال الطباعة، يتم غسل الجل لترك سلسلة من الأنابيب المجوفة التي يمكن معالجتها لتكون بمثابة العضلات، ويتم ضغطها بالهواء أو السوائل لتحريكها بطرق مختلفة.
حتى أن تعقيد التصميم يسمح بمنطق الحركة المدمج، حيث يمكن تصميم الهيكل بحيث ينحني أو يلتوي بشكل محدد مسبقًا. ووفقا لويلت، يتم استكمال ذلك باستخدام مادتين يمكن “تدويرهما لبرمجة الاتجاه الذي ينحني فيه الروبوت عند نفخه”. استخدم الباحثون محركًا حلزونيًا يشبه الزهرة، يتم فتحه عند نفخه، بالإضافة إلى قابض يشبه اليد بأصابع يمكن أن تلتف حول جسم ما، لإثبات نجاحه.
بافتراض أن هذه العملية يمكن استخدامها على نطاق صناعي، هناك ميزتان كبيرتان لهذا النوع من تصميم الطباعة ثلاثية الأبعاد للروبوتات الناعمة: السرعة والبساطة. تقليديا، كانت الروبوتات الناعمة تنطوي على صب المواد اللينة في قالب وتغليفها معا، طبقة بعد طبقة. بدلاً من الاعتماد على هذه العملية التي تستغرق وقتاً طويلاً، والتي تتطلب الكثير من المكونات والأقسام الفردية، يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد إكمال بنية معقدة ومرنة في طباعة واحدة ومنطق حركة البرنامج مباشرة داخلها.
يمكن لجهود لارسون وويلت أن تُحدث ثورة في مجال الروبوتات بسهولة، وأن يكون لها تأثير على مجموعة من الصناعات، إذا تمكنا من إطلاقها. إن عملهم، الذي تم نشره في مجلة المواد المتقدمة، يخضع الآن لبراءة اختراع مسجلة.
يتبع أجهزة توم على أخبار جوجل، أو أضفنا كمصدر مفضل، للحصول على آخر الأخبار والتحليلات والمراجعات في خلاصاتك.
التعليقات