完全に「自給自足」の 3D プリントされた小型潜水艦について学びましょう。

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昨年11月 ETHチューリッヒの研究者らは、形状記憶ポリマーが、加熱すると元の形状に戻る適応性材料を作成するための触媒となり得ることを説明する研究を発表しました。研究チームは、実験に3Dプリント、プログラム可能な設計、熱粘弾性メタマテリアルを使用しました。クリスティーナ・シア教授と博士課程の学生(ティムチェンは、実験用に3Dプリントされた形状記憶ポリマーストリップを開発しました

現在、シーア教授とそのチームはカリフォルニア工科大学の研究者と協力し、これらのストリップを3Dプリンティングとソフトロボティクスの新たな概念実証研究に使用しています研究チームは、推進剤、電源、エンジンを必要としない3Dプリントの小型潜水艦を開発した。シーア教授は次のように説明する。「私たちの研究の主な成果は、完全に3Dプリント可能で、調整可能で、外部電源を必要としない、まったく新しい有望な推進装置を開発したことです。」チームは、水中の温度変動を利用して漕ぐ、水泳ロボット用の新しい推進コンセプトを開発した。マルチマテリアル3Dプリンターを使用して、双プロペラで駆動する双安定推進要素を備えた7.5 cm の小型潜水艦を作成しました。この要素は、 SheaChenの 2 つの形状記憶ポリマーによって作動し、温水中で膨張して筋肉のように機能し、ロボットに動力を与えます。 3Dプリント潜水艦に関する論文が最近PNAS (米国科学アカデミー紀要)誌に「柔らかい非拘束ロボットを使用した指向性推進」と題して掲載されました。

ソフトロボットの主な課題の 1 つは、ブレーキ、制御、推進、感知を 1 つのメカニズムに統合することです。小型潜水艦内の水が加熱されると、膨張した部品によって双安定素子が引っ掛かり、パドルストロークが発生します。研究者たちは将来、複数のアクチュエータを備えた複雑な水泳ロボットを 3D プリントできると考えているが、この超小型潜水艦の各アクチュエータは、手動での再プログラミングが必要になる前に 1 回のパドルストロークを完了するように設計されています。チームの現在の3Dプリント ロボットは、一漕ぎで前方に漕ぎ出し、コインを放し、反対方向に漕いで出発点に戻ることができます。このすべては、水の温度変化を感知することによって行われます。形状記憶ポリマー筋肉の形状を変更することで、科学者はトリガーシーケンスを定義することができ、薄いポリマーストリップは温水でより速く加熱されるため、より速く反応するようになります。将来的には、この3Dプリントされた水泳用ソフトロボットは、海洋探査用の低電力船へとさらに開発される可能性がありますさらに、科学者は環境要因 (水の塩分濃度や酸性度など) に反応する形状記憶ポリマーを使用することもできます。 (記事出典: https://www.3dzao.cn/community/recommend.html
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