Smeka blick: 3D tryckt strukturer med SMA manöverdon (1 / 6 steg)

Steg 1: Inspiration: Biomimetik

Varför spelar motion design roll?

Människor har alltid varit fascinerad av producera konstgjord rörelse sedan urminnes tider när de utvecklade mekanismer som producerar mekaniska rörelser som katapulter i antikens Grekland eller väderkvarnar i medeltidens Europa. 1600-talet markerade historiskt sett en betydande ökning av människors eller djurs automata, det vill säga själv driva maskiner. Ingen av dessa mönster, visade dock prestanda och beteende av biologiska förflyttning orsakas av muskel funktioner.

Muskel funktioner har inspirerat många forskare och vetenskapsmän att utforska möjligheterna att utveckla smarta material mjuk och kompatibla manöverdon som EAPs (Electro-aktiva polymrer), SMAs (formen minne legering) och så vidare. Det finns ett antal typer av smarta material dock, de tre huvudkategorierna färgskiftande material, light emitting material och rörligt material. Med detta sagt Observera att trots likheter i deras föreställningar, i slutändan ingen av dessa manöverdon har komplexiteten i uppförandet av faktiska muskler. Du har förmodligen hört talas om muskel tråd eller formen minne legering. Denna (till synes magiska) legering metall ändrar sin form vid upphettning till en temperatur på aktivering och återgår till sitt inledande skede. När det svalnat, kan det återuppbyggas till någon särskild form. Med andra ord, kallas det formen minne legering eftersom den har ett minne av sin ursprungliga form. Med hjälp av speciell värmebehandling, kan en bit av SMA göras till "kom ihåg" en form. Till exempel, kan en längd på wire göras att komma ihåg att det ska vara en bokstaven "A" vid temperaturer över 70° C. Om du böja och deformera denna tråd i normal rumstemperatur, förblir det böjt. Men, om du placerar den i ett glas vatten vars temperatur är över 70° C, det går omedelbart till bokstaven "A". I denna svårlösta först jag visar hur du kan arbeta med SMA för att designa olika rörelser och sedan Visa hur 3D utskrift kan bidra till att integrera rörelse i utformade objekt.

Förresten, om du är intresserad av läsa mer om bio-inspirerade muskler skulle jag rekommendera denna bok: "Biomimetik: biologiskt inspirerade Technologies redigerad av Yoseph Bar-Cohen. (Här är boken: https://www.crcpress.com/Biomimetics-Biologically-...