В Гарварде придумали технологию ротационной мультиматериальной 3D-печати

С помощью этой методики и опытного 3D-принтера собственной конструкции ученые Гарвардского университета печатают искусственные мышцы и упругие сетчатые структуры, например для использования в мягкой робототехнике.

Опытный экструзионный 3D-принтер способен печатать сразу несколькими материалами, закручивая укладываемые нити в спирали. Исследователи проводят параллель с животными белками, образующими спирали и обеспечивающими возможность мышечного сокращения. Растения тоже изменяют форму с помощью спиральных структур, но уже волокон целлюлозы. Научная команда поставила перед собой задачу имитировать эти процессы с помощью искусственных «программируемых» структур с регулируемым составом, строением и свойствами.

В головку 3D-принтера подаются разные материалы из четырех картриджей. Затем материалы закручиваются, но не смешиваются, поэтому на выходе получается нить со спиральной структурой.

В одном из примеров команда получила искусственные мышцы в форме спиральных диэлектрических эластомеров, способных сокращаться под воздействием электрических разрядов. Переплетающиеся спирали образуются электродами, заключенными в мягкую эластомерную матрицу. Степень мышечного сокращения можно регулировать плотностью витков. Другой пример — структуры с варьируемой жесткостью, получаемые интеграцией жестких, упругих спиралей в мягкую матрицу подобно матрасам с пружинами.

Доклад научной команды опубликован в журнале Nature.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.