又一項(xiàng)麻省理工的黑科技：能3D打印的可編程減震材料

減震材料在各種應(yīng)用中都有用途，從運(yùn)動(dòng)設(shè)備到無人機(jī)再到我們?nèi)粘Ｉ钪械男?。運(yùn)用彈性、軟質(zhì)材料，制造商可以給予保護(hù)對象動(dòng)力緩沖使其不受損壞。當(dāng)前大多數(shù)的減震材料是橡膠類的，通過注射成型制造出來，但它們的屬性和阻尼水平通常是固定的，如果要根據(jù)特定的應(yīng)用場景來自定義的話，通常成本會(huì)十分昂貴。

不過現(xiàn)在，麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）已經(jīng)解決了這個(gè)痛點(diǎn)，因?yàn)樗麄冮_發(fā)出了一種能3D打印的減震材料 — 它不但沖擊力吸收程度可以精確控制，而且阻尼水平是可以預(yù)設(shè)的。這就意味著可以實(shí)現(xiàn)靈活的可編程性，從而應(yīng)用于更多領(lǐng)域，比如提高無人機(jī)、手機(jī)、鞋和更多需要減震的產(chǎn)品的耐久性。

麻省理工的研究人員將這種工藝成為“可編程的粘彈性材料”（PVM）技術(shù)，可以應(yīng)用于不同的對象和場景中。在一個(gè)特定的項(xiàng)目中，他們通過一個(gè)不尋常的立方形機(jī)器人的移動(dòng)和跳躍來展示了PVM的奇特之處。該方塊機(jī)器人由一個(gè)剛性軀體、兩個(gè)馬達(dá)、一個(gè)微控制器、電池和慣性測量單元傳感器組成。此外，研究人員還使用了四層環(huán)形金屬帶來作為推動(dòng)該方塊機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的彈簧。而3D打印的減震材料有效的保護(hù)了這些核心元器件在運(yùn)動(dòng)中不受損害。

3D打印過程是通過使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的3D打印機(jī)，研究人員在打印過程中結(jié)合固體、液體以及Stratasys公司的TangoBlack +橡膠材料打印出來，通過噴墨技術(shù)來逐層沉積不同材料的滴液，然后用 紫外光來固化這些材料。

通過調(diào)整液體的比例，研究人員可以精確的設(shè)計(jì)材料需要表現(xiàn)出來的彈性程度。通過將多種材料結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)單個(gè)材料無法實(shí)現(xiàn)的屬性，這項(xiàng)研究大大擴(kuò)展了3D打印可能的應(yīng)用范圍，尤其是一次打印就可以將減震材料制作出來。該試驗(yàn)的成功使得研究者相信，該技術(shù)可用于提高無人機(jī)等需要減震的設(shè)備和產(chǎn)品的使用壽命。

下一步，這種可編程的減震材料將擴(kuò)展到更多的用途，包括減震的跑步鞋、安全帽，以及通過減輕機(jī)器人身上電機(jī)的震動(dòng)，使得攝像機(jī)和傳感器的工作更加精確和靈敏，請關(guān)注南極熊3D打印網(wǎng)。

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來源：3D科學(xué)谷