瑞典大學研究人員在3D打印機基礎上研製出4D打（dǎ）印微米級（jí）軟（ruǎn）機器人
2020-8-19 來源：-- 作者：-
據外媒報道，瑞典林雪平大學的一組研究人員（yuán）利（lì）用基於擠壓的3D打印機開發（fā）了一套（tào）用於微機（jī）器（qì）人的微（wēi）執行（háng）器。據說該致動器包含一種電活性聚合物，該聚（jù）合（hé）物在打印後（hòu）在存在電荷（hé）的情（qíng）況下（xià）會改變形狀，從而賦予其4D功能，在軟機器人中，這相當於肌肉收縮。
雖然4D打印的（de）軟（ruǎn）機器（qì）人通常僅（jǐn）限於厘米或毫米級（jí），但如（rú）今技術研究人員將其驅動機製縮小到微米範圍，厚度約為20微米。他們聲稱自己的定製機器具有多功能性和可擴展性，並希望借助以（yǐ）前看不見的複雜微型機器人來“擴大軟機器（qì）人的（de）範圍”。
4D打印也是一種（zhǒng）3D打（dǎ）印方法，通過這種方法製造的物體會隨著時間的流逝使用能夠變形的材料進行變形處理。
據了解，研究的第一（yī）階段涉及構建打印機。機器的基礎是三軸可編程CNC工作台，配備了高精（jīng）度的流體分配係統,連接到分配係統的是5mL鎖定注射（shè）器，從而通過平台的橫向運動控製擠出速率。
研究人（rén）員首先在載玻片上放置了一層僅40nm厚的金薄層（céng），以形成導電層。然後用（yòng）注射器將一層可紫外線（xiàn）固化的聚氨酯丙烯酸酯凝膠分配到導電層上。凝膠將繼續形成微致動器的“身體和手臂”。凝膠在紫外光下完全固化後，研究小組在金片的另一麵上（shàng）沉（chén）積了一層聚吡咯（EAP）。
經過無數次的嚐試和失敗，她們打印出長度範圍從5000微米一直到1000微米的微致動器，最薄的微致（zhì）動器隻有20微米厚（hòu）。研究人員發現，與其他3D打印方法的典型1kV +相比，他們可以以低至1V的電位來啟動設備。科學家們認為，他們的工作（zuò）顯示出通（tōng）過3D打印技術將低成本微型機器人小型化的巨大潛力。
除此之外，賴（lài）斯大學的（de）研究人員最近使用4D打印了自己的軟機器人，這些機器人會因（yīn）溫度變（biàn）化而激活，他們打算將這項技術開發到可以用於按需重新配置自身的生（shēng）物醫學植入物的程度，這（zhè）將是醫療界的一大進步。
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