首度利用慢速固化塑料3D打印機械手有了骨骼、韌帶和肌腱

來源： 科技日報 張夢然

軟機械手示意圖。圖片來源：蘇黎世聯邦理工學院

瑞士蘇黎世聯邦理工學院和一家美國初創公司的研究人員使用最新激光掃描技術，首次成功打印出一只機械手，其中包含由不同聚合物制成的骨骼、韌帶和肌腱。這項新技術使一次性3D打印具有彈性的特種塑料成為可能，為柔性機器人結構的生產開辟了全新路徑。該研究發表在最新一期《自然》雜志上。

3D打印技術以前僅限于快速固化塑料，但現在也適用于慢速固化塑料。研究人員此次使用各種優質材料一次性3D打印出復雜、更耐用的機械手，其使用的新技術讓柔軟彈性的特點與剛性材料很容易地結合在一起。研究人員可根據需要用它來創建精致的結構和帶有空腔的零件。

這是科學家利用緩慢固化的硫醇烯聚合物，首次成功一次性打印出一只機械人手。硫醇烯聚合物具有非常好的彈性，彎曲后恢復到原始狀態的速度比聚丙烯酸酯快得多。此外，硫醇烯的硬度也可很好地進行微調，以滿足柔性機器人的要求。由軟材料制成的機器人比傳統的金屬機器人更具優勢。這是由于它們柔軟的身體，在與人類一起工作時傷害人類和自身受損的風險均較小，也更適合處理易碎物品。

為適應慢固化聚合物的使用，團隊添加了3D激光掃描儀，可即時檢查每個打印層是否有表面不規則之處。這一反饋機制可在打印下一層時通過實時精確的計算，對材料進行調整，從而精確補償材料的不足。