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MIT创建可用磁铁操作的柔软3D打印结构:吉祥博

发布时间:2020-09-01 11:37:02来源:吉祥博【官网】编辑:吉祥博【官网】阅读: 当前位置:首页 > 历史真相 > 手机阅读

吉祥博官网:一般来说,当我们处置3D打印机的形状切换结构时,它们不会在号召有所不同的温度时移动。但是,麻省理工学院的创意工程师根据他们以前用于3D打印机技术制作形状切换材料的经验研发出有了3D打印机技术,以创立能用磁铁操作者的坚硬3D打印机结构。

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该研究在创立遥控生物医学设备方面有应用于。“我们指出,这种技术将在生物医学领域寻找有前途的应用于。例如,我们可以在血管周围摆放一个结构来掌控血液的泵送,或者用于磁铁来引领装置通过胃肠道摄制图像,萃取的组织样本,清理堵塞或将某些药物输送到特定方位。

您可以设计、仿真和打印机,以构建各种功能。”麻省理工学院机械工程和土木与环境工程系Noyce职业发展教授XuanheZhao说道。

这些结构是用于全新的3D打印机墨水制作而出的,这种墨水流经了微小的磁性颗粒。研究人员在3D打印机燃烧室周围摆放了一个电磁铁,当墨水通过它时,这些燃烧室使颗粒转动到一个方向。因此,通过非常简单地用于外部磁场来掌控各个部分的方向,3D打印机设备和结构可以立刻改变为错综复杂的地层,甚至可以四处移动。

研究人员3D打印机的一些结构还包括一个自我拉链的工作表、一个自行重开的管子、一个可以起皱的平滑的环,以及一个可以滑动、乌龟、跳跃起,并较慢捕猎的捕捉器。它甚至可以通过磁性操作者在桌子上装载一个小药丸,只需将其包覆在物体周围才可。据报,该研究小组在“大自然”杂志上公开发表了一篇为题“Printingferromagneticdomainsforuntetheredfast-transformingsoftmaterials”的论文。该项目由国家科学基金会、海军研究办公室和麻省理工学院士兵纳米技术部门资助。

联合作者还包括麻省理工学院坚硬活性材料实验室的YoonhoKim、YoonhooYuk和RuikeZhao,新泽西理工学院的ShawnA.Chester和Zhao。该论文概要写到:“在这里,我们报告硬材料中的3D编程软件,通过磁驱动构建简单3D形状之间的较慢切换。我们的方法基于所含铁磁性微粒的弹性体复合材料的必要墨水书写。

通过在打印机时向分配燃烧室产生磁场,我们沿着产生的磁场新的定向粒子以彰显打印机的细丝以图案化的磁极性。”水凝胶装置随着温度或pH值的变化而收缩,介电弹性体在电压下剪切,将空气或水抽入液压装置可驱动它们,形状记忆聚合物需要通过光或冷等性刺激变形-还包括麻省理工学院的磁转录结构,归属于一般的软启动装置类别。但问题依然比比皆是,介电弹性体必须低电压,由空气或水驱动的设备对于远程应用于而言效率较低,并且形状记忆聚合物和水凝胶有可能必须数小时才能转变形状。Kim说道:“对于一个软体机器人来说,没理想的自由选择,它可以像人体一样在一个堵塞的空间中继续执行,你可以在这里已完成某些不受限制的任务。

这就是为什么我们指出这种磁致动的理念有相当大的期望,因为它速度快、有力,并且可以远程控制。”虽然其他人早已顺利地生产出有磁性材料,但他们不能构建非常简单的动作。Yuk说道:“人们只不会生产弯曲、增大或倾斜的结构。

面对的挑战是,你如何设计一个可以继续执行更加简单任务的结构或机器人?”基于此,麻省理工学院团队迎接挑战,并找寻生产磁畴的方法。而不是创立具备完全相同磁性粒子的结构,这些分开的域或部分各自都有自己的磁性方向。

这样,当它们曝露在外部磁场下时,例如3D打印机燃烧室上的电磁体,磁畴将根据其粒子号召的磁场方向移动,使它们需要已完成更加简单的运动。研究人员用于他们新的3D打印机平台来发展这些领域。在打印机过程中,他们转变了燃烧室周围的电磁铁的方向,以调整磁性颗粒的方向。“这项工作十分精致。

人们可以在人体内用于坚硬的机器人,或者在不更容易相似的地方用于坚硬的机器人,”乔治亚理工学院的机械工程教授JerryQi说道,“他没参予这项研究,但具备非常丰富的4D打印机体验。“通过本文中报导的这项技术,人们可以在人体外部产生磁场,而需要用于任何布线。由于其响应速度慢,硬机器人可以在短时间内已完成许多动作。这些对于实际应用于十分最重要。

”此外,该团队研发了一个物理模型,可以通过用于结构域的图案,材料的弹性以及产生外部磁场的方向来预测磁场下3D打印机结构如何变形或移动。Ruike找到模型的预测与团队的实验密切涉及。“我们早已研发出有了一个可供其他人用于的打印机平台和预测模型。人们可以设计自己的结构和领域模式,用模型检验它们,并打印它们以启动各种功能。

通过对结构、领域和磁场的简单信息展开编程,人们甚至可以打印机机器人等智能机器。”Zhao先生说道。除了前面提及的结构之外,该团队还可以沿着两个方向很快拓展或膨胀3D打印机拉胀结构,以及映射电路和红色和绿色LED灯的环。

根据其磁性方向,的环可以变形为照亮绿色或红色的结构。_吉祥博官网。

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