La robótica suave y la impresión 4D están despegando gracias a diversas tecnologías de impresión 3D . Ahora, Carnegie Melon University está aprovechando sus capacidades de impresión 3D para construir robots de papel con tintas imprimibles. Los robots son construcciones delicadas que se pliegan y despliegan en reacción a las corrientes eléctricas.
El proyecto es una creación de varios investigadores del Morphing Matter Lab en Carnegie Melon. El proceso es en realidad uno de un actuador de papel impreso que imprimieron con una impresora 3D FDM. El verdadero truco para obtener las capacidades electrónicas es el uso de polilactida, una especie de termoplástico que exhibe un comportamiento de memoria de forma.
» Estamos reinventando este material realmente antiguo «, dijo el profesor Lining Yao. Como profesora asistente en el Human-Computer Interaction Institute (HCII) y directora del Morphing Matter Lab, desarrolló el método junto con su equipo. “La actuación realmente convierte el papel en otro medio, que tiene usos tanto artísticos como prácticos. »
Lo fascinante de este robot es el hecho de que no requiere motor. Guanyun Wang, miembro de la CMU Manufacturing Futures Initiative, cree que esto presenta muchas oportunidades, no solo para la robótica, sino incluso para el “ arte interactivo, el entretenimiento y los electrodomésticos”. »
Robótica funcional de papel con actuadores
Los investigadores comenzaron imprimiendo una capa de tinta conductora de 0,5 mm en papel normal como actuador. Luego, calentaron en el horno toda la impresión a 160 ° F. En consecuencia, el papel sale en la forma doblada precisa que los investigadores pretendían y luego necesita enfriarse. Esta forma se convierte en la forma estándar de que el papel siempre se reducirá a sí mismo sin estímulos.
Luego, los investigadores conectaron cables eléctricos al actuador y los operadores utilizaron la corriente para calentarlo. Esto hace que el termoplástico se expanda y así flexione el papel a un estado enderezado. Funciona como cualquier dispositivo electrónico, regresando a su estado normal una vez que se corta el flujo eléctrico.
Aunque es impresionante, el equipo aún no ha terminado. La profesora Yao y su equipo están buscando actualmente acelerar la actuación con el uso de papeles que tengan una mejor conductividad térmica y desarrollando filamentos imprimibles personalizados para los propios actuadores. En teoría, los robots de papel tampoco tienen que quedarse en el ámbito del papel. Estos mismos principios podrían aplicarse fácilmente a los termoplásticos en el futuro.
Los investigadores están optimizando aún más el método, mejorando la velocidad de impresión y el ancho de la línea termoplástica. Estos ayudarán a lograr diferentes efectos de plegado o doblado para futuras iteraciones. También idearon métodos para imprimir sensores táctiles, sensores de deslizamiento de dedos y detectores de ángulo de flexión que pueden controlar los actuadores del papel. El futuro de la investigación podría estar mucho más avanzado considerando estas tecnologías adicionales.
Imagen destacada cortesía de Carnegie Melon University. El estudio completo también está disponible aquí .
