Impresión 3D rotativa multimaterial para diseñar robots flexibles

La fabricación aditiva es cada vez más popular en la robótica, porque permite diseñar dispositivos flexibles, personalizados y más eficaces. Con el desarrollo de materiales ahora compatibles con los diferentes procesos de impresión, las posibilidades se multiplican y se pueden obtener robots flexibles o incluso biocompatibles. En Harvard, un equipo de investigadores se ha centrado en la impresión 3D de robots flexibles capaces de cambiar, doblarse y deformarse al insuflarles aire. Te explicamos cómo.

El concepto es sencillo: se han basado en un proceso de impresión 3D rotativa multimaterial que les permite depositar varios materiales a través de una sola boquilla siguiendo una trayectoria precisa. Esta boquilla gira a medida que deposita el material en forma de gel. Este movimiento permite cambiar de material rápidamente, pero también imaginar formas más o menos complejas.

Primero diseñan un canal interior de poloxamero, un polímero que se utiliza tradicionalmente en los geles capilares. Jugando con la boquilla de la impresora 3D, la velocidad de rotación y el caudal del material depositado, el equipo pudo controlar la forma, el tamaño y la orientación de cada canal.

 A continuación, este se recubre con una membrana de poliuretano. Una vez solidificada, los investigadores pueden extraer el tubo del interior y retirarlo. De este modo, se obtiene una carcasa hueca que puede presurizarse para curvarse en diferentes formas. En concreto, constituye la base de un dispositivo flexible que puede contraerse, sujetar objetos o incluso expandirse.

Jackson Wilt, estudiante graduado de Harvard y promotor del proyecto, explica:

Utilizamos dos materiales procedentes de una misma salida, que se puede girar para programar la dirección en la que se dobla el robot cuando se infla. Nuestro objetivo es crear robots flexibles, inspirados en la biología, para diversas aplicaciones.

Este método de impresión multimaterial evita tener que crear moldes. En lugar de verter un material flexible, dibujar canales neumáticos en la superficie del molde y encapsularlos en otra capa, se obtiene una estructura ya preparada y lista para programar. Por lo tanto, el robot se puede poner en marcha rápidamente y de forma personalizable. Si deseas obtener más información, haz clic AQUÍ.

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*Créditos de todas las fotos: Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences