3D打印 有骨骼肌腱的機械人手

英國《自然》雜誌日前發表的一項研究成果說，瑞士和美國研究人員首次使用一種新技術，把3D打印與激光掃描和反饋機制相結合，成功打印出具有骨骼、韌帶和肌腱的機械人手。這一技術為柔性機械人結構的生產開闢了全新可能性。

3D打印技術通過將數字模型直接轉化為實體物體，可實現從設計到生產的快速轉變。與在3D打印中常用的快速固化的塑料材料不同，在這項新研究中，瑞士蘇黎世聯邦理工學院和美國一家初創企業的研究人員使用了具有較好柔韌度的慢速固化的聚合物材料。

通常來說，3D打印機逐層打印並在每個固化步驟後刮去表面不規則的部分，但這種打印方式不適用於慢速固化的聚合物材料。在該新研究中，研究人員開發出一種3D打印與激光掃描和反饋機制相結合的新技術，可以快速檢查每個打印層的表面不規則情況，實時、精確調整打印下一層時的材料量。利用這一技術，研究人員成功地一次性打印出由不同彈性的聚合物製成的有骨骼、韌帶和肌腱的機械人手。

研究人員表示，這項新技術可以比較容易地將柔軟的、具有彈性和剛性的材料結合起來。接下來，他們將利用這項技術探索更多的可能性。

3D列印技術以前僅限於快速固化塑膠，但現在也適用於慢速固化塑膠。這是科學家利用緩慢固化的硫醇烯聚合物，首次成功一次性列印出一隻機械人手。硫醇烯聚合物具有非常好的彈性，彎曲後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，以滿足柔性機械人的要求。由軟材料製成的機械人比傳統的金屬機械人更具優勢。這是由於它們柔軟的身體，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。

科技來源於想像，想像力則是推動人類走向物種最頂端的原動力。軟體機械人的自由度其實就是想像力付諸現實的實例。它可以根據人們的需求自由變化，有着極高的靈活性以及與生俱來的高度適應性。毫無疑問，一隻擁有骨骼、韌帶和肌腱的機械手，在與人類互動方面將更具安全優勢，也將在生物工程、救災救援、醫療領域有着很大的應用前景。

水 登