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2025-07
Facebook：3D打印虚拟现实手套
Facebook虚拟现实研究实验室和康奈尔大学的研究人员共同开发出3D打印虚拟现实手套，其特点是有柔性的气动执行器，可以测量局部力量， 并为用户提供触觉反馈。详情见论文3D printable tough silicone double networks。
01：3D打印软体机器人设备
与传统合成材料相比，柔性材料有着天然的减震，负荷管理和被动能量捕获等优点。柔性组织在机器人技术中特别有用，其低模量和可扩展性使软体机器人能够变换成任何形态而且毫无损伤。
硅胶由于其耐热性和化学惰性，是制造软体机器人的理想材料。尽管如此，传统的制造过程往往涉及复制成型或注塑成型，只能产生简单的棱柱形状。最近也有研究尝试将液态硅胶材料作为挤出式3D打印机的墨水，但其性能被修改后，交联密度也削弱了。
由于材料的强度降低，挤出成型的样品在悬垂特性上，打印保真度有限，导致它们在固化前塌陷。其他研究团队通过SLA技术用液态树脂生产零件，稳定性更高，但韧性不如市面上的橡胶。
更重要的是，SLA的加工过程需要使用稳定且粘度低的树脂，传统的处理方法不能对其进行强化。研究团队提出了一种替代策略，即创建双网络 （简称DNs）来提供一种强度更高的橡胶。
在这种新方法中，两种聚合物占相同的体积，但每个聚合物层具有不同的性质和功能。外层是脆性的，可以消散能量，而第二层则保持完整，且能承受重负荷。这样的话，它们不仅可以匹配商业橡胶的强度，同时还可以将打印对象与其他基质结合起来。
研究人员通过大量的评估，测试了新材料的增强强度
02：双硅胶打印材料
为了创造新材料，研究人员使用巯基-烯硅胶配方作为基础，因为它的粘度低，凝胶化快，反应转化率高。相比之下，DN中的第二层聚合物需要形成自己独特的网络，因此团队使用了Mold Max系列树脂，该材料的韧性和刚性较好。
在两阶段的组合过程中，橡胶依次形成光固化的巯基-烯硅和机械坚固的冷凝固化硅。随后的红外光谱测试表明，改变两种网络的相对质量分数可以调节树脂的适印性和力学性能。
例如，增加冷凝网的载荷，可以显著提高最终部分的抗拉强度。研究小组利用四种不同的锡基橡胶材料，试验改变DN中的基材，以调整其力学特性。
除了可穿戴设备，未来这种新型3D打印材料还可以用来制作手术模型
类似系列的混合物每一种都具有足够低的粘度，以实现SLA 3D打印。锡基材料在混合材料中占主导地位，其强度更高，而集成弹性体通过不同的交联密度提供了更多可定制的性能。为了展示这种新型聚合物网络在外科模型中的应用，该团队后来创造了一个空心3D打印心脏。
虽然心脏模型不能完全复制自然组织的复杂力学性能，但它确实拥有与生物组织相似的弹性模量。因此，该联合团队的硅胶可以在未来应用于外科医生手术操作培训练习。利用DN的灵活性和强度，该团队还创造了一个带有四个3D打印气动执行器的矫正手套。
该装置不仅可以进行灵活的操作，而且这种连接结构在10个多月的时间里经受了数百次运动周期的考验。根据该团队的说法，他们的手套被证明是非常坚固的，它的软体驱动器可以集成到其他服装中，从而产生一种新型的可穿戴的软机器人设备。
03：软体机器人和增材制造
近年来，一些机构的研究人员已经试验了3D打印软体机器人，产生了各种形状和大小的创新。
来自瑞典林雪平大学的一个研究团队使用了定制的挤出式3D打印机，为软体机器人制造了一套微型驱动器。驱动器包含一种电活性聚合物，一旦受到电荷的刺激，聚合物就会改变形状。
来自加州大学圣地亚哥分校的科学家们利用3D打印技术创造出了灵活的、能像昆虫一样行走的机器人。该团队生产技术具有预算意识，旨在降低制造软机器人的入门成本。
来自浙江工业大学、天津大学、南京理工大学和立命馆大学的研究人员，已经3D打印出了一个软体机器人手指。该设备使用一个嵌入式电极传感器进行操作，这意味着它不需要外部电源。
关键词：
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