幾個月前，卡內基梅隆大學的一個研究團隊利用3D打印技術創造了一系列自折疊3D物體。2018年8月24日，南極熊從國外媒體獲悉，該技術的研究人員已經推出了一種由導電3D打印材料和紙制成的紙質機器人。當給機器人通電時，紙可以折疊和展開。
如果用一個時髦的詞來形容，那就是4D印刷。
“我們正在重新發明這種非常古老的材料，把紙變成另一種媒介，一種兼具藝術和實用功能的媒介。”人機交互研究所(HCII)助理教授、可變形材料實驗室主任姚立寧說。
訣竅是3D打印材料聚乳酸，一種具有形狀記憶行為的熱塑性塑料。將其與導電石墨烯結合，制成3D打印的“墨水”。
為了制造紙質機器人，研究人員使用了FDM 3D打印機，在普通紙張上3D打印出厚度為0.5毫米的導電墨水層。然后他們在160華氏度的烤箱中加熱。一旦從烤箱中取出，紙被彎曲或折疊成所需的形狀，并允許冷卻，這將是紙的默認形狀。然后，將電線連接到致動器，用電流加熱致動器以膨脹熱塑性塑料，從而拉直紙張。當電流切斷時，紙張會自動恢復到默認形狀。
“大多數機器人——即使是紙做的機器人——都需要外部馬達，”研究員關允·王說。“我們不僅在機器人領域，還在互動藝術、娛樂和家庭應用領域創造了新的機遇。”
△卡耐基梅隆大學是用普通紙做的人造含羞草，葉子對人的觸摸有反應。畫
為了展示藝術潛力，6月，在中國。杭州浙江在一次大學研討會上，50多名學生使用紙張驅動技術創作了精美的彈出式書籍，其中包括對梵高的《星夜》等著名藝術作品的解讀。向日葵。
姚說，研究人員正在改進這種方法，通過改變打印速度或熱塑性塑料線條的寬度來實現不同的折疊或彎曲效果。據悉，他們還開發了可以控制紙張致動器的打印觸摸傳感器、手指滑動傳感器和彎曲角度檢測器的方法。
姚和她的團隊希望通過使用更多的導熱紙和開發定制的打印細絲來加快驅動器的速度。用于紙張的相同驅動也可以用于塑料和織物。