Mit dem neuen 3D-Druck können Sie mechanische Eigenschaften programmieren

Programmierbare viskoelastische Materialien

Mit dem 3D-Druck können wir heutzutage Objekte aus immer mehr unterschiedlichen Materialien drucken. Ein Problem bei diesen Materialien besteht jedoch darin, dass sie durchgehend die gleichen Eigenschaften aufweisen. Ein aus Silikon hergestelltes Objekt beispielsweise weist im gesamten Körper die gleichen Eigenschaften auf – die einzige Kontrolle, die der Designer hat, besteht darin, die Dicke verschiedener Elemente zu variieren.

Das könnte sich jedoch aufgrund neuer Forschungsergebnisse des Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) des Massachusetts Institute of Technology bald ändern. Was CSAIL-Forscher demonstriert haben, ist eine Technik mit programmierbaren viskoelastischen Materialien (PVM), die dies ermöglicht Benutzer programmieren jeden Teil eines 3D-gedruckten Objekts individuell auf die genaue Steifigkeits- oder Elastizitätsstufe, die sie benötigen wollen.

„Das Spannende daran ist, dass wir damit die mechanischen Eigenschaften in jedem bestimmten Volumen des von uns gedruckten Teils steuern können“, sagt Jeffrey Lipton, Co-Hauptautor des Buches

neues Papier, sagte Digital Trends. „Man kann sicherstellen, dass einige Teile eines Objekts steif, andere sehr weich sind und alles aus dem gleichen Stück massivem Material besteht. Das ist wirklich anders als jeder andere Herstellungsansatz da draußen.“

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Die Spitzenforschung könnte in einem breiten Spektrum von Bereichen Anwendung finden, aber eines, das die Forscher am meisten begeistert, ist die Soft-Robotik.

„Derzeit bestehen viele weiche Roboter aus Silikon und anderen Gummiarten“, sagte Lipton. „Man möchte jedoch nicht immer einen Roboter aus einem federnden Material bauen. Wenn Sie beispielsweise möchten, dass es von einem Ort zum anderen springt und wirklich gut landet, müssen Sie den Stoß absorbieren. Unser Körper kann das auf natürliche Weise tun, aber weiche Roboter haben manchmal Probleme, die Energie aufzunehmen, die für eine korrekte Landung nötig ist.“

Mithilfe der neuen Technologie ist es möglich, die Haut und Körper dieser Roboter so anzupassen, dass sie die Energie einer Landung besser ableiten können, anstatt überall herumzuspringen. Um dies zu veranschaulichen, haben die Forscher einen Würfelroboter in 3D gedruckt, der sich durch Hüpfen bewegt. Anschließend rüsteten sie es mit stoßdämpfenden „Häuten“ aus, die die Energieübertragung auf den Boden um 250 Prozent reduzieren konnten.

„Wir glauben, dass dies den Robotikern weitaus mehr Kontrolle über das Design ihrer Roboter geben wird“, sagte uns Co-Hauptautor Robert MacCurdy.

Wir persönlich freuen uns am meisten darüber, es für eine intelligente 3D-gedruckte Handyhülle zu verwenden, die unser neues schützt iPhone 7 an einem Stück.

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