Aplicação dos LMPCs impressos em 3D como robôs flexíveis responsivos ao infravermelho próximo (NIR). a O diagrama e (b) demonstração da liberação de um objeto por meio de LMPCs responsivos à luz NIR. A barra de escala corresponde a 10 mm (c) O diagrama e (d) demonstração de agarrar e soltar um objeto usando LMPCs controlados por luz NIR. A barra de escala corresponde a 10 mm (e) O diagrama e (f) demonstração da estrutura girada (estado B) transforma-se na forma original (estado A) após exposição NIR. A barra de escala corresponde a 5 mm. Crédito: Comunicações da Natureza (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43667-4
Pesquisadores da Universidade de Queensland (UQ) estão desenvolvendo uma nova tecnologia de impressão 4D que produz metais líquidos que mudam de forma para robótica leve.
A impressão 4D é uma extensão da impressão 3D, onde objetos sólidos são criados usando materiais que podem mudar de forma quando expostos a certos estímulos como calor, água ou luz.
No Instituto Australiano de Bioengenharia e Nanotecnologia (AIBN) da UQ, os pesquisadores estão imprimindo estruturas 4D usando novos polímeros de metal líquido que podem ser persuadidos a realizar uma série de tarefas mecânicas com lasers infravermelhos.
Os pesquisadores principais, Dr. ou reverter para uma forma pré-programada.
“A impressão 4D pega a impressão 3D tradicional e adiciona uma nova dimensão – a dimensão do tempo”, disse o Dr. “Nosso método nos permite produzir metais líquidos inteligentes que podem ser personalizados, moldados e alterados ao longo do tempo, sem a necessidade de fios ou circuitos.
“Esta é uma nova era para aplicações robóticas e uma virada de jogo para a manufatura aditiva.”
Os objetos impressos em 4D geralmente são preparados em uma impressora 3D utilizando ingredientes específicos que conferem ao produto acabado novas qualidades e habilidades.
Em seu artigo publicado na revista Comunicações da NaturezaQiao e seu colega Professor Tom Davis detalham como eles usaram nanopartículas esféricas de metal líquido para preparar resinas de impressão que respondem à luz infravermelha próxima, o que significa que os lasers podem ser usados para guiar os materiais para dobrar, agarrar e liberar itens.
Embora a tecnologia esteja em seus estágios iniciais, o Dr. Qiao havia um grande potencial para usá-la no projeto de robótica suave, ou tecnologias que imitam movimentos e interações naturais.
Isto poderá significar uma série de aplicações no setor da engenharia aeronáutica e dos dispositivos médicos, incluindo stents coronários, músculos artificiais e outros dispositivos que se adaptam e mudam de forma dentro do corpo.
De forma mais ampla, o Dr. Qiao disse que a capacidade de personalizar e moldar materiais depois de impressos levaria a avanços mais amplos na fabricação e inovações de consumo, desde roupas e materiais de construção reativos ao clima até móveis de automontagem.
Os pesquisadores da UQ estão imprimindo estruturas 4D que podem ser persuadidas a realizar uma série de tarefas mecânicas com lasers infravermelhos. Crédito: Instituto Australiano de Bioengenharia e Nanotecnologia da Universidade de Queensland
“A impressão 4D é um campo em rápida evolução que é realmente limitado apenas pela imaginação”, disse o Dr. Qiao.
“As nanopartículas específicas que usamos permitem que nossos materiais reajam aos lasers. Outros materiais impressos em 4D contêm ingredientes que reagem à água, calor, ácido, energia elétrica ou magnética.
“Os primeiros sinais para esta tecnologia são incrivelmente promissores, e a ampla gama de aplicações potenciais nos encoraja a continuar nossa pesquisa.”
Mais Informações:
Liwen Zhang et al, compósitos de polímero de metal líquido impressos em 3D como robô macio de impressão 4D responsivo a NIR, Comunicações da Natureza (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43667-4
Fornecido pelo Instituto Australiano de Bioengenharia e Nanotecnologia (AIBN)
Citação: Metais líquidos controlados por laser anunciam uma nova era para a robótica leve (2024, 11 de janeiro) recuperado em 11 de janeiro de 2024 em https://techxplore.com/news/2024-01-laser-liquid-metals-herald-era.html
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