軟體機器人能被“噴墨列印”造出
- 發佈時間:2015-04-09 01:30:34 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報北京4月8日電 (記者房琳琳)美國普渡大學的科研人員日前利用噴墨列印技術製造出液體合金設備,這一新工藝可用於大規模生産柔性可伸展導體,直至軟體機器人。
據物理學家組織網站4月8日(北京時間)報道,將於4月18日發表在《先進材料》雜誌上的此項研究論文稱,美國普渡大學的新工藝專注于駕馭噴墨列印技術以製造液體合金設備,能列印用於一切彈性材料和纖維上的柔性可伸展導體,這也被稱作“機械燒結鎵銦奈米顆粒”方法。
論文作者、普渡大學機械工程系助理教授瑞貝卡·卡莫爾説:“我們想創造一種可伸縮的電子設備,能與擠進狹小空間的機器人或不受運動所限的可穿戴技術相相容。而液體金屬製成的導體可伸展、能變形,但不會斷裂。”相應的彈性技術將催生全新的機器人——它被人們穿戴後能與電腦進行互動,或者用於治療目的。然而,軟體機器人在商業上可行之前,新的工業製造技術必須有所發展才行。
科研人員描述新工藝時説,可列印油墨首先在非金屬溶劑中將液體金屬分解成散裝顆粒,然後他們用超聲波將其打碎成奈米微粒,正是這種奈米微粒填充的墨水可與噴墨印刷技術相容。
卡莫爾解釋説:“液體金屬的自然狀態是不可以用來噴墨列印的,我們做的就是創造足夠微小的液體金屬奈米粒子,讓它們能夠穿過印表機噴嘴。首先將經過聲波處理的液體金屬放入乙醇溶劑中,在溶劑中形成奈米粒子並均勻分佈;然後可以在任何襯底上進行列印;乙醇蒸發後,就能獲得液態金屬奈米粒子列印的‘作品’了。”列印之後,奈米粒子必須通過能將材料導電性重建的光壓進行融合,這個步驟非常重要,因為液體金屬奈米粒子此前被涂有防止導電的氧化鎵“皮膚”,因為脆弱,所以一經施壓便立刻消失,奈米粒子又重新融合在一起。
新工藝還能讓某一部分材料按照特殊設計體現得更加靈活。卡莫爾説:“我們通過在特定區域施壓,能夠有選擇性地激活一部分。”這意味著它在空白膠片製造業具有巨大潛在應用價值。
科研人員表示,未來的研究方向將是探討油墨如何與正在列印的表面之間相互作用,以更有利於生産特定類型的設備。此外,研究人員還將模擬個別粒子被施加壓力時的破裂狀況,為製造新型感測器提供有用資訊。
總編輯圈點
提到液體合金,我們可能馬上想到電影《終結者》中令人不寒而慄的百變機器人,現在這項技術在液態金屬與電腦的融合領域又邁進了一步。不過,相比于軟體機器人,人類肯定能先在可穿戴設備等方面獲得新的令人驚喜的産品和體驗。美國專利商標局曾公佈了蘋果公司的5項液態金屬專利申請文件,其中兩項就與3D列印相關。我們期待在智慧手機開啟了移動互聯時代後,液體合金技術能夠開啟真正的可穿戴設備時代。
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