Инженеры использовали метод медленного отверждения для создания роборуки «совсем как у человека». Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) создали самую человеческую роботизированную руку с костями, связками и сухожилиями, изготовленными из различных полимеров. Устройство создано с помощью новой технологии, которая сочетает 3D-печать с лазерным сканером и механизмом обратной связи.

3D-принтеры обычно создают объекты слой за слоем: сопла наносят заданный материал в вязкой форме в каждую точку. После этого под воздействием УФ-лампы каждый слой быстро затвердевает. Предыдущие методы включали устройство, которое соскребало неровности поверхности после каждого отверждения. Это работает только с полиакрилатами. Медленно затвердевающие полимеры, такие как тиолы и эпоксидные смолы, могут заклеить скребок.

Чтобы использовать при печати и медленно отверждающиеся гибкие полимеры, исследователи усовершенствовали 3D-печать, добавив лазерный сканер, который немедленно проверяет каждый напечатанный слой на наличие неровностей поверхности. Механизм обратной связи компенсирует нарушения при печати следующего слоя, вычисляя и корректируя количество печатного материала в реальном времени и с высокой точностью.

Роботизированная рука печатается слой за слоем с использованием полимеров различной эластичности (слева: схема, справа: компьютерная графика). Изображение: Buchner TJK et al., Nature

Для демонстрации возможностей технологии исследователи напечатали роботизированную руку с костями, связками и сухожилиями, изготовленными из разных полимеров. Ее было бы невозможно создать из быстроотверждаемых полиакрилатов, которые традиционно использовали в 3D-печати.

Сейчас мы используем тиоленовые полимеры медленного отверждения. Они обладают очень хорошими эластичными свойствами и гораздо быстрее возвращаются в исходное состояние после изгиба, чем полиакрилаты. Это делает тиоленовые полимеры идеальными для изготовления эластичных связок роботизированной руки, – Томас Бухнер, аспирант ETH Zurich и соавтор исследования.