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莱斯大学的研究人员推进复杂变形软机器人的制造

发布时间：2021-07-31 09:17:41来源：

导读世界各地大学的研究人员一直在研究可以根据需要重新配置自己的软机器人和医疗植入物。由于莱斯大学布朗工程学院的研究人员，这种变形材料更

世界各地大学的研究人员一直在研究可以根据需要重新配置自己的软机器人和医疗植入物。由于莱斯大学布朗工程学院的研究人员，这种变形材料更接近现实。科学家们开发了一种打印物体的方法，当暴露于温度变化、电流或压力时，这些物体可以被操纵以呈现不同的形式。

研究人员认为这种反应式 4D 打印。自 2018 年以来，科学家们已经能够制造出可以改变模具形状的结构，但 3D 打印中使用的相同化学物质将结构限制在同一平面上的形状。这意味着变形材料不能设计成带有凸起或其他复杂曲率的替代形状。

克服这一限制导致研究人员将打印过程与成型分离。研究人员表示，他们设计的材料一旦制成，就可以自主改变形状。该团队的想法是依次使用多个反应来打印材料，然后决定它如何改变形状。新方法不是试图一步完成所有的形状变化，而是在控制初始和最终形状方面提供了更大的灵活性。

最大的挑战是创造一种液晶聚合物墨水，它在分子之间结合了一组相互排斥的化学链接。例如，一旦两种编程形式重置，材料在加热或冷却时可能会来回变形。一个挑战是找到一种可以在催化剂浴中打印并仍保持其原始编程形状的聚合物混合物。

新工艺的一个剩余限制是无法打印无支撑结构，例如柱子。实现这一点需要一种解决方案，该解决方案的凝胶足以在打印过程中支撑自身。研究人员正在朝着这个目标努力，一旦实现，研究人员将能够打印出更复杂的形状组合。