Des robots imprimés en 3D contenant des os, des ligaments et des tendons

Diagramme de primary robotique souple. Crédit: Thomas Buchner/ETH Zurich

L’affect 3D progresse rapidement et l. a. gamme de matériaux pouvant être utilisés s’est considérablement élargie. Alors que cette technologie était auparavant limitée aux plastiques à transformation rapide, elle convient désormais également aux plastiques à transformation lente. Ceux-ci présentent des avantages décisifs automotive ils ont des propriétés de flexibilité améliorées et sont plus durables et plus solides.

L’utilisation de tels polymères a été rendue conceivable grâce à une nouvelle technologie développée par des chercheurs de l’ETH Zurich et une startup américaine. En conséquence, les chercheurs peuvent désormais imprimer en 3D des robots complexes et plus durables à partir d’une variété de matériaux de haute qualité en une seule fois. Cette nouvelle technologie facilite également l. a. combinaison de matériaux souples, flexibles et rigides. Les chercheurs peuvent également l’utiliser pour créer des buildings et des pièces précises avec des cavités à leur guise.

Matériaux remis dans leur état d’origine

Grâce à une nouvelle technologie, des chercheurs de l’ETH Zurich ont réussi pour l. a. première fois à imprimer une primary robotique contenant simultanément des os, des ligaments et des tendons constitués de différents polymères. Des chercheurs de Suisse et des États-Unis ont publié conjointement l. a. technologie et des exemples d’packages dans l. a. revue nature.

«Nous n’aurions pas pu réaliser cette primary avec les polyacrylates à durcissement rapide que nous utilisions jusqu’à présent pour l’affect 3D», explique Thomas Buchner, doctorant dans le groupe de Robert Kachmann, professeur de robotique à l’Université fédérale de Suisse. Institut de Technologie de Zurich et premier auteur. l’étude.

“Nous utilisons désormais des polymères thiol-ène à durcissement lent. Ils ont de très bonnes propriétés élastiques et reviennent à leur état d’origine beaucoup plus rapidement après pliage que les polyacrylates.” Cela rend les polymères thiol-ène idéaux pour produire des ligaments flexibles pour les mains robotiques.

Plus d’exemples de buildings robotiques souples. Crédit: Thomas Buchner/ETH Zurich

De plus, l. a. dureté des thiolènes peut être très bien ajustée pour répondre aux exigences de l. a. robotique douce. “Les robots fabriqués à partir de matériaux souples, comme l. a. primary que nous avons développée, présentent des avantages par rapport aux robots traditionnels en métal. Parce qu’ils sont souples, il y a moins de risques de blessures lorsqu’on travaille avec des humains et ils sont également plus adaptés à l. a. manipulation de marchandises fragiles.” explique Catchman.

Essuyer au lieu de gratter

Les imprimantes 3D produisent généralement des objets couche par couche : des buses déposent un matériau spécifique sous une forme visqueuse en chaque level ; L. a. lampe UV durcit ensuite instantanément chaque couche. Les méthodes précédentes incluaient un dispositif qui supprimait les irrégularités de floor après chaque étape de traitement. Cela ne fonctionne qu’avec des polyacrylates à durcissement rapide. Les polymères à durcissement lent tels que les thiols et les époxy peuvent conduire à un caractère collant du grattoir.

Pour s’adapter à l’utilisation de polymères à durcissement lent, les chercheurs ont développé l’affect 3D en ajoutant un scanner laser 3D qui scanne instantanément chaque couche imprimée à l. a. recherche d’éventuelles irrégularités de floor.

“Ce mécanisme de rétroaction compense les irrégularités lors de l’affect de l. a. couche suivante en calculant les ajustements nécessaires de l. a. quantité de matériau à imprimer en temps réel et avec une extrême précision”, explique Wojciech Matousek, professeur au Massachusetts Institute of Generation (MIT). aux États-Unis et co-auteur de l’étude. Cela signifie qu’au lieu de lisser les couches inégales, l. a. nouvelle technologie prend simplement en compte ces irrégularités lors de l’affect de l. a. couche suivante.

Montage picture d’une primary robotique douce tenant des objets. Supply: ETH Zurich / Thomas Buchner

Inkbit, une filiale du MIT, était responsable du développement de l. a. nouvelle technologie d’affect. Des chercheurs de l’ETH Zurich ont développé plusieurs packages robotiques et contribué à améliorer l. a. technologie d’affect pour une utilisation avec des polymères à durcissement lent.

À l’ETH Zurich, le groupe Katzschmann utilisera cette technologie pour explorer d’autres possibilités, concevoir des buildings plus avancées et développer des packages supplémentaires. Inkbit prévoit d’utiliser l. a. nouvelle technologie pour offrir un carrier d’affect 3D à ses purchasers et vendre de nouvelles imprimantes.

Plus d’data:
Robert Catchman, Jets contrôlés par imaginative and prescient pour les systèmes composites et l. a. robotique, nature (2023). est ce que je: 10.1038/s41586-023-06684-3. www.nature.com/articles/s41586-023-06684-3

l. a. quotation: Robots imprimés en 3D avec os, ligaments et tendons (15 novembre 2023) Récupéré le 15 novembre 2023 sur

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