University of Minnesota erfindet 3D-Drucktechnologie für 'Bionic Skin'

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Ein Forscherteam an der University of Minnesota ausgereifte 3D-Drucktechnologie das könnte dazu führen, dass elektronik direkt auf die menschliche haut gedruckt wird und roboter den Tastsinn erhalten.

TUN sprach mit Dr. Michael McAlpine, einem außerordentlichen Professor für Maschinenbau an der University of Minnesota und leitender Forscher dieser Studie, um einen Einblick in das Projekt zu erhalten.

"Der ursprüngliche Zweck bestand darin, die Möglichkeiten des 3D-Drucks über die begrenzte Auswahl an Hartkunststoffen in kommerziellen Druckereien hinaus zu erweitern", sagte McAlpine.

 

Der 3D-Drucker ist revolutionär. Es besteht aus vier Düsen, die eine Silikonschicht, eine Elektrodenschicht aus leitender Tinte, eine spiralförmige Schicht als Drucksensor und eine schützende Deckschicht, die die Epidermis verspottet und alles an Ort und Stelle hält, aufdrucken. bis es in den letzten Schritten der Herstellung verschlechtert wird. Dies schafft eine dehnbare künstliche Stoffnachbildung der Haut.  

Diese berührungsempfindliche falsche Haut hat eine lange Liste von Möglichkeiten, aber ein unmittelbares Ergebnis ist das Aufbringen der Haut auf Roboter.

Diese bionische Haut gibt Robotern einen Tastsinn, der die Fähigkeiten der Roboterchirurgie verbessert. Gegenwärtig werden Kameras für Operationen verwendet, aber die Einführung von Berührung als Roboterfunktion wird die Notwendigkeit von Kameras beseitigen.

"Diese Sensoren könnten auch anderen Robotern das Gehen und die Interaktion mit ihrer Umgebung erleichtern", sagte McAlpine in einer Erklärung.

Dieses Projekt hat viel Raum zum Wachsen. McAlpine erklärte gegenüber TUN, dass er und sein Team von vier Doktoranden große Erwartungen an das Potenzial dieses 3D-Druckers haben.

Der nächste Schritt besteht darin, unsere Druckverfahren und die Palette der Funktionsmaterialien weiterzuentwickeln und besser zu verstehen, wie diese Materialien in komplexere Geräte und auf einer Vielzahl von Oberflächen, einschließlich biologischer Oberflächen wie einer echten menschlichen Hand, integriert werden können.

Der 3D-Drucker wurde noch nicht an echter menschlicher Hand getestet, es wurden jedoch Versuche an einer Modellhand mit dieser Technik unternommen.

"Wir haben auch ein gedrucktes Gerät mit der Haut verbunden und waren überrascht, dass das Gerät so empfindlich ist, dass es Ihren Puls in Echtzeit erfassen kann", sagte McAlpine in einer Erklärung.

Die Verwendung künstlicher Haut an der menschlichen Hand wird dazu beitragen, die Gesundheit des Menschen zu überwachen und Soldaten dabei zu unterstützen, gefährliche Chemikalien und Sprengstoffe aufzuspüren.

"Wir haben einen multifunktionalen Drucker, der mehrere Schichten drucken kann, um diese flexiblen Sensorgeräte herzustellen", sagte McAlpine in einer Erklärung.

"Dies könnte uns in so viele Richtungen führen, von der Gesundheitsüberwachung über die Energiegewinnung bis hin zur chemischen Sensorik."

Die Integration von biologischen und elektronischen Materialien gewinnt in der modernen Gesellschaft mit 3D-Druckern wie diesem, die als Pioniere für die Infusion von Mensch und Maschine dienen, zunehmend an Bedeutung. Ihre Möglichkeiten sind grenzenlos.

„Wir sind der Meinung, dass die Möglichkeit, mit 3D eine Vielzahl von Funktionsmaterialien und -geräten zu drucken, ein wichtiges Werkzeug des 21st-Jahrhunderts sein wird, das der Computerrevolution des 20st-Jahrhunderts in Bezug auf Auswirkungen und Auswirkungen auf die Gesellschaft ebenbürtig ist. Dies wird Auswirkungen auf Biologie, Elektronik und Bionik haben. “ McAlpine erzählte TUN.

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