输内骨软机器人的体积3D打印
Cameron Darkes-Burkey1, Robert F Shepherd1,2
1Department of Materials Science and Engineering, Cornell University, 126 Hollister Drive, Ithaca, NY, 14850, USA.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|June 14, 2024
概括
计算机轴形 lithography (CAL) 允许复杂的零件制造没有层. 这项研究展示了一个带有嵌入内骨架的GelMA水凝执行器,通过胀实现60度曲.
科学领域:
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 生物材料科学 生物材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 计算机轴形印刷 (CAL) 提供了使用断层扫描技术进行3D打印的非分层方法.
- 在CAL中覆盖打印允许在预定位置的插件周围复杂的几何形状.
- 这种能力对包括内骨机器人在内的多材料增材制造具有前景.
研究的目的:
- 提交CAL的应用程序,以创建一个带有嵌入内骨架的凝甲基酸盐 (GelMA) 水凝透析执行器.
- 为了展示使用CAL的覆盖打印功能制造一个功能性的多材料系统.
- 为了在水凝执行器中实现受控的膨胀诱导的曲启动.
主要方法:
- 用于增材制造的利用计算机轴形刻法 (CAL).
- 使用的凝甲基酸盐 (GelMA) 水凝,因为其可膨胀和可逆的热凝特性而被选中.
- 在GelMA水凝结构中集成了一个内系统.
- 优化材料配方,执行器设计和后处理技术.
- 开发了一种基于吸收剂量的计算方法来预测打印时间.
主要成果:
- 通过使用CAL.成功制造了一种具有嵌入内骨架的GelMA水凝透式执行器.
- 通过调整材料和设计参数,实现了60度的显著膨胀诱导曲激活.
- 由于GelMA的特性,证明了在打印过程中暂停内骨架的可行性.
- 提出了一种计算方法来计算吸收剂量和预测打印时间.
结论:
- 计算机轴形光刻 (CAL) 是一种可行的技术,用于制造复杂的多材料系统,如嵌入式结构的水凝执行器.
- 凝甲基酸盐 (GelMA) 是适合于此类应用的生物材料,可通过胀进行控制的启动.
- 开发的计算方法有助于优化CAL打印过程的时间预测.
