Robot flessibili stampati in 3D con tecnologia multimateriale rotativa

Nel campo della robotica, la produzione additiva sta guadagnando importanza per lo sviluppo di dispositivi flessibili, personalizzati e ad elevate prestazioni. Lo sviluppo di materiali compatibili con i diversi processi ha aperto nuove opportunità, consentendo di creare robot flessibili e biocompatibili. Un team di Harvard, nello specifico, ha studiato una particolare tecnologia di stampa 3D per robot pneumatici capaci di piegarsi e deformarsi controllando il flusso d’aria al loro interno. Ecco a voi di seguito i dettagli.

Il processo è semplice: si basa su una tecnologia di stampa 3D multimateriale rotante che consente di depositare vari materiali tramite un unico ugello, seguendo un percorso prestabilito. L’ugello, infatti, ruota progressivamente durante il deposito del materiale in forma di gel. Questo movimento consente di alternare rapidamente le diverse composizioni utilizzate e di realizzare geometrie di complessità variabile, da forme semplici a strutture articolate.

In primo luogo, viene creato un canale interno in poloxamero, un polimero tradizionalmente impiegato nei gel per capelli. Attraverso un’attenta regolazione dell’ugello, della velocità di rotazione e della portata del materiale, il team ha un controllo preciso sulla forma, sulle dimensioni e sull’orientamento di ogni singolo canale.

Il canale primario viene quindi rivestito con un involucro in poliuretano. Dopo la solidificazione, i ricercatori estraggono e rimuovono il tubo interno. Il risultato è una struttura cava che, se pressurizzata, si piega assumendo forme diverse. Questa struttura costituisce la base di un attuatore flessibile capace di contrarsi, afferrare oggetti o espandersi.

Jackson Wilt, dottorando ad Harvard e responsabile del progetto, spiega:

Depositiamo due materiali attraverso un singolo erogatore rotante, programmando così la direzione di deformazione del robot sotto pressurizzazione pneumatica. Il nostro obiettivo è sviluppare robot flessibili bio-ispirati per applicazioni diverse.

Questo metodo di stampa multimateriale elimina la necessità di creare stampi. Invece di colare l’elastomero, tracciare canali pneumatici sullo stampo e ricoprirli con un nuovo strato, si ottiene direttamente una struttura finita e funzionale, pronta per essere programmata. Il robot può infatti essere azionato rapidamente e personalizzato secondo le diverse esigenze di progetto. Per saperne di più, clicca QUI.

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*Crediti per tutte le foto: Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences