@ 2017.05.14 , 16:00

3D打印仿生皮肤的重大突破

3D打印仿生皮肤的重大突破
credit: 锐景创意 / 点击查看原图

明尼苏达大学的工程师设计并制造了一款独特的多功能3D打印机,能够打印出具有延展性的电子产品。它拥有4个不同喷嘴,采用特制墨水,能够一层层打印出像布料一样的材料。

它先打印出一层硅酮,使材料具有弹性;再打印出两层导电层(一层在上、一层在下),作为电极;其次是线圈形状的压力传感器;最后是“牺牲”层,使所有东西保持原位——它最后会被冲刷掉,不会出现在成品中。

该装置能够“感受”并传送压力,功能与皮肤的触觉感受器差不多。这种“触觉感受器”具有多种应用。举例而言,若为外科手术机器人安装这种仿生皮肤,它们就可以在手术过程中感受到周围环境,而不是像现在这样仅仅依靠摄像机。此外,它还能够让机器人拥有触感,帮助它们行走或更好地与环境互动。

这项技术最令人激动的部分在于:第一,成品是完全柔软的,每一层材料都可以拉伸至原始面积的三倍;第二,整个打印过程可以在室温下进行。传统3D打印系统使用高温熔融材料,而这项新技术能够直接打印在活人皮肤上——尽管研究人员目前尚未这么做,但他们已经成功打印在模型手上。成品足够柔软有弹性,因此不会阻碍运动或在使用过程中破裂。

研究人员表示,该技术最终可用于制造可穿戴电子产品,执行多种任务——从监控用户健康到保护士兵在战争中免受化学品爆炸的伤害。

这种仿生皮肤还具有一个优点,那就是制造过程的每一个步骤都是建立在当前流程中。因此,在工业生产过程中,人们无需再按比例放大任何东西。

接下来,研究人员打算扩展此技术,增加半导体墨水,并在活人身上进行打印。

本文译自 zmescience,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。Alexandru Micu


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