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(chuàng)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(jīng)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(fā)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(shù)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?！拔覀儾粌H在機器人領域，還在互動藝術、娛樂和家庭應用領域創(chuàng)造了新的機遇?！?/p>
△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(chuàng)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(xiàn)不同的折疊或彎曲效果。據(jù)悉，他們還開發(fā)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(fā)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。