MITが自己折り畳み式電子構造を3Dプリント

MITの研究者らは、3Dプリント技術を使ってプラスチックを自動で折り畳む技術を開発した。この技術は電子機器の 3D プリントに使用でき、3D プリントロボットの分野でのソリューションとなる可能性があります。オブジェクトを 3D プリントしたときに、プリントベッド上ですぐに折れ曲がってしまう場合は、プリント材料に問題があるか、空気中の湿度が高すぎるのではないかと心配になるかもしれません。 MIT の研究者にとって、自己折り畳み式の 3D プリント構造は非常に有用である可能性があります。

折り畳み構造のための3Dプリント技術を開発している研究者によると、この研究の重要性は、折り畳みに加熱や水浸しなどの外部刺激が必要ないことだという。エレクトロニクス分野では、形状を変更できる電子構造が必要な場合、加熱環境や水中に置くことで形状を変更したくないことがあります。加熱や水中への浸漬により、電子構造が劣化したり故障したりする可能性があるためです。 MIT のこの研究は、環境刺激を必要とせずに電子構造を自己折り畳むためのソリューションを提供します。

MIT は、3D プリントを使用して、ワイヤーとプラスチックでできた自動折りたたみ式の電子構造デバイスを作成しようとしました。電圧が加えられると、これらの 3D プリント構造は、硬い「H」字型から丸まったテーブル型に形状が変化しました。研究者たちは電子構造のジョイントが折り畳まれる正確な角度を制御できるため、さまざまな方法で変形するさまざまなバージョンを作り出すことができました。

具体的には、MIT の調査により、最も重要な進歩は材料技術にあることが判明しました。多少の偶然ではありますが、インク材料は硬化後に異常な膨張特性を示しました。ほとんどの印刷物は固まるとわずかに縮みます。 3D プリントメーカーが好まないもう 1 つの点は、印刷された製品が基板に付着するという現象です。しかし、この MIT の研究では、基質に固執することが、この特定の製品を作るのに非常に有用な方法でした。

これは、3D プリントされた構造がベースに適合するため、印刷されたオブジェクトが印刷中に必要な場所に正確に留まることができるためです。底が粘着性でない場合、印刷が完了する前に構造が崩れ始め、印刷の正常な完了に悪影響を及ぼします。

3D プリントされた構造の「折り畳み」動作は、インク内の化学成分の相互作用によって発生します。 3D プリントインクには、いくつかの長い分子鎖と、モノマーのイソオクチルアクリレートで構成された 1 つの非常に短い鎖が含まれています。紫外線で硬化すると、長い鎖が互いに結合し、MITの研究者が「分子の硬いクラスター」と呼ぶものが形成される。その上に別の材料層を堆積すると、液体の上層にあるイソオクチルアクリレートの小さな鎖が、より硬い下層に沈み込み、膨張力が生じます。

研究者たちは、このプロセスがどのように機能するかについてさらに詳しく知り、変形がどのように起こるかをより適切に設計し、制御できるようにしたいと考えています。現在、研究者たちはこの技術を利用して、機能が三次元形状に依存するセンサー、ディスプレイ、アンテナを作成したいと考えています。将来的には、この手法を 3D プリントロボットの製造にまで拡張できる可能性があります。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
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