據新一期《先進材料》雜誌報道，美國哈佛大學工程師開發出一種旋轉多材料3D列印新技術，成功列印出柔性螺旋結構大學。這種結構可充當機器人的肌肉或其他功能元件，使機器人在充氣狀態下以可預測的方式完成彎曲和變形動作，為複雜機器人元件的製造提供了一條全新路徑。
柔性機器人因採用柔韌且生物相容的材料，在醫療、工業製造等領域具有廣泛的應用前景，但如何精確設計並控制這類機器人以適配特定用途，始終是技術難點大學。此次哈佛團隊的新技術融合了多種3D列印方法，透過單個噴嘴同時擠出多種材料，在機器旋轉和重新定向的過程中，按照定製圖案完成列印，從而繞過了傳統鑄件和模具的製造流程。
具體而言，研究人員利用該方法制造了由聚氨酯外殼和一種常見聚合物組成的內通道結構大學。透過精確控制噴嘴設計、轉速和物料流動速率，可對每個內部通道的方向、形狀和大小進行程式設計。外殼固化後，沖洗掉內部填充材料，即可獲得帶有空心通道的管狀結構。這些通道在加壓後能夠向不同方向彎曲，形成可膨脹、收縮和抓握的柔性裝置。
相較於傳統方法——將柔性材料鑄造到模具中、在表面設計氣動通道再封裝形成通道——新技術無需模具，僅透過列印和快速程式設計即可完成定製化製造大學。為驗證這一技術的可行性，研究團隊螺旋列印了花朵圖案，還製作了一隻帶有可彎曲關節的五指手掌。這些成果展示了該技術從手術機器人到人體輔助裝置等多個領域的應用潛力。
值得關注的是，3D列印技術正處於產業化快速發展階段大學。西南證券指出，基於技術迭代與下游應用拓展的雙重驅動，3D列印行業正由原型製造加速邁向規模化生產，進入產業成長的黃金視窗期，當前3D列印在各應用領域滲透率仍處低位，在千億美元市場空間指引下，具備技術卡位、客戶繫結與產能先發優勢的企業有望深度受益。哈佛大學此次在柔性機器人制造領域取得的技術突破，有望進一步拓寬3D列印在高階製造中的應用邊界。
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來源大學：市場資訊
