Impresoras 3d

Estructuras de malla robótica impresas en 3D controladas por campos magnéticos

Estructuras de malla robótica impresas en 3D controladas por campos magnéticos

Investigadores de North Carolina State Universityhan creado un nuevo tipo de robot – uno que flota en el agua y puede ser controlado con campos magnéticos aplicados. Estas estructuras de malla flexible impresas en 3D pueden agarrar objetos pequeños y transportar gotas de agua, lo que les permite imitar a las criaturas que viven en las superficies del agua. También pueden servir potencialmente como andamiajes tisulares para cultivos celulares.

Esta investigación muestra las capacidades en el campo emergente de la combinación de la impresión en 3D y la robótica blanda, dijo Orlin Velev, S. Frank y Doris Culberson Distinguished Professor of Chemical and Biomolecular Engineering at NC State.

La investigación fue publicada en un artículo titulado 3D-Printed Silicone Soft Architectures with Programmed Magneto-Capillary Reconfiguration. En el artículo, los investigadores describen cómo hicieron una tinta a partir de microesferas de silicona, unidas por silicona líquida y contenidas en agua.

Esto dio como resultado una pasta homocomposite tixotrópica que se asemeja a la pasta de dientes en que puede ser fácilmente exprimida a través de una abertura, pero que luego conserva su forma una vez depositada.

Luego, los investigadores utilizaron una impresora 3D para dar forma a la pasta en forma de malla. Los patrones fueron curados en un horno para crear estructuras de silicona flexibles que pueden ser estiradas y colapsadas por la aplicación de campos magnéticos.

Esta pasta auto-reforzada nos permite crear estructuras ultra suaves y flexibles, dijo Sangchul Roh, un estudiante de doctorado del estado de Carolina del Norte en el laboratorio de Velev.

La incorporación de partículas de carbonilo de hierro, que están ampliamente disponibles y tienen una alta magnetización, nos permite impartir una fuerte respuesta a los gradientes de campo magnético, añadió Joseph Tracy, profesor de Ciencia e Ingeniería de Materiales.

Las estructuras también son auxéticas, lo que significa que pueden expandirse y contraerse en todas las direcciones, dijo Velev. Con la impresión en 3D, podemos controlar la forma antes y después de la aplicación del campo magnético.

Las estructuras también se pueden utilizar cuando flotan en el agua, de forma similar a los insectos, como los estriders de agua.

Imitar tejidos vivos en el cuerpo es otra posible aplicación para estas estructuras, dijo Roh.

Los investigadores describen en el artículo cómo fueron capaces de crear mallas reconfigurables, una estructura que podía agarrar una pequeña bola de papel de aluminio y una estructura que podía llevar una sola gota de agua y luego liberarla a través de la malla a pedido.

La forma en que esto funcionó involucró a los investigadores al encender un campo magnético, lo que causó que la malla se contrajera hacia el centro y mantuviera una gota de agua en su superficie. Cuando se apagó el campo magnético, la malla se estiró de nuevo a su tamaño máximo, dejando caer la gota. Este diseño podría permitir el transporte de líquidos y la opción de mezclarlos a pedido.

Deja un comentario