由3D打印墨水和紙制成機(jī)器人，通電即可折疊 人造含羞草

幾個(gè)月前,，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的一個(gè)研究小組利用3D打印技術(shù)創(chuàng)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(xiàng)技術(shù)的研究人員又推出了一種由導(dǎo)電3D打印材料和紙張制成的紙質(zhì)機(jī)器人,，當(dāng)對(duì)該機(jī)器人施加電流時(shí)，紙張可以折疊和展開(kāi),。

如果用一個(gè)時(shí)髦的詞來(lái)形容,，這就叫4D打印。

△由紙和3D打印制成的機(jī)器人抓取器（來(lái)源：卡內(nèi)基梅隆大學(xué)）

“我們正在重新發(fā)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(shù)和實(shí)用功能的媒介�,！比祟愑�(jì)算機(jī)交互研究所（HCII）助理教授,，變形物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室主任Lining Yao說(shuō)。

訣竅是3D打印材料polylactide,，一種具有形狀記憶行為的熱塑性塑料,。將它與導(dǎo)電的石墨烯結(jié)合，制成3D打印的“墨水”,。

為了制造紙質(zhì)機(jī)器人,，研究人員采用了FDM 3D打印機(jī),，并在普通紙上3D打印了0.5mm厚的導(dǎo)電油墨層,。然后他們?cè)?60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并使其冷卻,，這將是紙張的默認(rèn)形狀。然后將電線連接到致動(dòng)器上,，并且使用電流加熱致動(dòng)器,，使熱塑性塑料膨脹并因此使紙張變直。斷掉電流后,，紙張將自動(dòng)返回其默認(rèn)形狀,。

“大多數(shù)機(jī)器人 - 甚至那些用紙制成的機(jī)器人 - 都需要外部電機(jī)，”研究員Guanyun Wang說(shuō),。 “我們創(chuàng)造了新的機(jī)會(huì),，不僅僅是機(jī)器人技術(shù)，還包括互動(dòng)藝術(shù),，娛樂(lè)和家庭應(yīng)用,。”

△卡內(nèi)基梅隆大學(xué)由普通紙制成的人造含羞草,，葉子對(duì)人體觸摸有反應(yīng),。圖片來(lái)源：卡內(nèi)基梅隆大學(xué)

為了展示藝術(shù)潛力,，6月份，在中國(guó)杭州浙江大學(xué)的一個(gè)研討會(huì)上,，50多名學(xué)生使用紙張驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)作精美的彈出書(shū)籍,，包括梵高星夜之類的著名藝術(shù)作品的詮釋。

Yao說(shuō),，研究人員正在改進(jìn)這種方法,，改變打印速度或熱塑性塑料線的寬度，以實(shí)現(xiàn)不同的折疊或彎曲效果,。據(jù)報(bào)道,，他們還開(kāi)發(fā)了可以控制紙張執(zhí)行器的打印觸摸傳感器，手指滑動(dòng)傳感器和彎曲角度檢測(cè)器的方法,。

Yao和她的團(tuán)隊(duì)希望通過(guò)使用更具導(dǎo)熱性的紙張和開(kāi)發(fā)定制用于執(zhí)行器的打印細(xì)絲來(lái)加速驅(qū)動(dòng),。用于紙張的相同致動(dòng)也可用于塑料和織物。

編譯自：3ders