Печатная робототехника: эластичные технологии с жидким металлом

Печатная робототехника: эластичные технологии с жидким металлом

Исследователи из Университета Пердью, наметили путь к массовому производству печатных плат из сплавов жидкого металла с использованием струйной печати. Таким образом, они дали жизнь "мягким роботам", и другим видам эластичной электроники. По крайней мере, прототипы в активном процессе разработки. Эти устройства могут включать как эластичные части податливых роботизированных конструкций, так и новое поколение потребительских устройств и даже лечебную одежду.

Производственный метод заключается в сплаве галий-индиевых наночастиц. Казалось бы, кто все эти непонятные слова? А на самом деле, все просто. Берется металл, и смешивается с неметаллическим растворителем при помощи ультразвука. В результате имеем чернила, которые можно использовать в обыкновенном струйном принтере. Процесс печати создает наночастицы достаточно маленького размера, чтобы пройти через сопло принтера. Таким образом, вы сможете печатать устройства из жидкого металла почти так же, как вы печатаете модели из пластика при помощи 3D-принтера.

"Мы не можем создать эластичную электронику, которая была бы совместима с мягкими устройствами. Например, робот, который мог бы протискиваться в труднодоступные места, или носимая техника, невосприимчивая к растяжению" - говорит Ребекка Крамер, ассистент профессора механической инженерии в Университете Пердью. “Проводники, сделанные из жидкого металла, могут растягиваться и деформироваться без разрыва цепи. Этот процесс позволяет нам печатать эластичные и растягивающиеся проводники на любой предмет, включая эластичные материалы и ткани."

“В своем естественном состоянии, жидкий металл не поддается печати” - говорит Крамер. “Потому мы создали наночастицы жидкого металла, достаточного размера, чтобы пройти через сопло принтера. При помощи ультразвука, мы объединяем этанол с жидким металлом, таким образом, получая своеобразные чернила. Вот так мы можем печатать этими чернилами где угодно. Этанол полностью испаряется, и остается только металл в виде наночастиц на поверхности."

Как только материал напечатан, вы соединяете частицы, приложив давление, которое разрушает оболочку оксида галлия, и делает материал проводящим. Это также означает, что вы можете выбирать, какую часть схемы активировать, открывает очень много возможностей. Это может привести к тому, что мы с недавнего времени называем мягкой робототехникой. Мы уже видели ее микроскопические примеры, которые однажды могут помочь медикам при проведении простых инъекций или даже усовершенствовать хирургический процесс.  Полная работа будет опубликована 18 апреля в журнале Advanced Materials.

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top