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青岛 3D 打印新突破!会 “游泳” 能送药的磁力机器人来了
发布时间:2025-05-26    浏览人次:24次

青岛3D打印技术不断刷新人类想象的今天,青岛正悄然掀起一场机器人领域的变革。近日,一项基于先进数字光处理(DLP)3D 打印技术研发的多功能磁力软体机器人惊艳亮相,其背后展现的不仅是科技的魅力,更预示着未来医疗、工业等领域的无限可能。

传统制造二维或三维磁结构的方法,如模具辅助成型和紫外光刻,一直受限于模具形状与材料类型,难以制造复杂磁结构,且通常要求结构成分均匀,使用多种材料制造多功能磁结构更是困难重重。即便多步组装和材料键合技术能将不同材料组合,也难以确保制造结构的尺寸范围和精度。而这次,清华大学汪家道教授提出的先进数字光处理技术,彻底打破了这一僵局。该技术能够在单次打印过程中制造出由不同材料组成的复合磁性结构,让复杂的多功能磁结构制造变得轻松。

利用这项突破性技术,研发团队成功创建了多种复合结构,包括磁性软硬材料复合体、具有不同磁浓度梯度的复合材料,以及硬磁 - 超顺磁复合材料。基于这些复合结构,一款集硬磁材料和超顺磁材料于一体的软体机器人诞生了。它可不是个简单的 “家伙”,在功能验证中,它展现出了惊人的能力:爬行姿态下,能以每秒 0.31 个体长的速度沿着磁场方向移动;切换到滚动姿态,速度更是飙升至每秒 1.88 个体长;在模拟猪胃模型内,它还能精准地沿着指定轨迹滚动。此外,翻越障碍、抓取和运输目标对它来说也不在话下。更神奇的是,经过多物理场耦合仿真分析,这款机器人甚至能在液体环境中 “游泳” 。

这项研究成果已发表在《Cyborg and Bionic Systems》杂志上,充分证明了 DLP 3D 打印技术在扩展多功能软机器人设计和制造方面的巨大潜力。虽然目前还面临强磁性结构与离型膜之间的粘附问题、固化深度减少以及磁性粒子沉降等挑战,但经过生物相容性测试后,该技术有望用于设计胶囊机器人,实现将药物直接输送到生物组织内伤口部位的创举,为医疗领域带来革命性变化。

在青岛,像未来星空三维科技有限公司这样的企业,正积极探索 3D 打印技术的边界。此次多功能磁力软体机器人的研发成果,不仅是科研团队的突破,也为青岛 3D 打印产业注入了新活力。相信在不久的将来,随着技术的不断成熟,这些 “身怀绝技” 的软体机器人将走进更多领域,从精密工业制造到精准医疗,为我们的生活带来意想不到的改变。让我们一起期待青岛3D打印技术创造更多奇迹!