卡内基梅隆大学利用3D打印技术创造出纸质机器

在卡内基梅隆大学的一项研究中，专家们巧妙地运用了3D打印技术，创造了一系列具有革命性的自折叠3D物体。而如今，他们的技术再度升级，推出了一款由导电3D打印材料和纸张巧妙融合的纸质机器人。当对这款机器人施加电流时，纸张便能展现出惊人的折叠和展开动作。

这一技术的核心在于一种名为polylacde的3D打印材料，这是一种具有形状记忆行为的热塑性塑料。当它与导电的石墨烯相结合，形成了一种特殊的3D打印“墨水”。正是通过这种独特的材料组合，赋予了纸质机器人生命的活力。

制造这款机器人需要精细的工艺和先进的技术。研究人员利用FDM 3D打印机，在普通纸张上精准地打印了一层厚仅0.5mm的导电油墨层。随后，他们在160华氏度的烤箱中对其进行加热处理。当纸张从烤箱中取出后，研究人员便能将其弯曲或折叠成所需的形状，并在冷却后固定下来，形成纸张的默认形状。

当电流接通时，连接到机器人致动器上的电线会加热致动器，引发热塑性塑料的膨胀反应，使纸张变直。一旦电流断开，纸张便会自动恢复到其默认的折叠形状。这种奇妙的变形过程仿佛赋予了纸张生命。

该研究的负责人Guanyun Wang表示，这种新技术的出现为机器人技术带来了新的可能性。他们创造的不仅仅是传统意义上的机器人，更是融合了艺术与科技的互动产品。这种技术不仅局限于机器人制造领域，还可广泛应用于娱乐、家庭应用等多个领域。

研究团队的成员Yao透露，他们正在不断和完善这一技术。通过调整打印速度、改变热塑性塑料线的宽度等方法，他们能够实现不同的折叠和弯曲效果。团队还开发了一系列控制纸张执行器的技术，包括打印触摸、手指滑动传感器和弯曲角度检测器等。Yao和她的团队希望通过使用更具导热性的纸张以及开发定制的执行器打印细丝来进一步加速这一技术的发展。值得一提的是，这种用于纸张的致动技术同样适用于塑料和织物材料。

随着技术的不断进步和研究的深入，我们有理由相信，这项技术将在未来为机器人技术、互动艺术以及娱乐等多个领域带来革命性的变革和创新。