新传媒网EPFL 研究人员的目标是使用基于弹性体的墨水来 3D 打印具有局部改变机械性能的物体的下一代软执行器和机器人，从而消除对繁琐的机械接头的需要。
对于从事软机器人或可穿戴设备研究的工程师来说，保持物品轻便是一个持续的挑战：较重的材料需要更多的能量来移动，并且对于可穿戴设备或假肢来说会引起不适。
弹性体是合成聚合物，可以制造出具有从刚性到弹性的一系列机械性能的材料，这使得它们成为此类应用的流行材料。但迄今为止，制造可成型为从刚性到橡胶的复杂 3D 结构的弹性体仍然不可行。
“弹性体通常是铸造的，因此它们的成分在短长度范围内的所有三个维度上都不会改变。为了克服这个问题，我们开发了 DNGE：可 3D 打印的双网络颗粒弹性体，可以将其机械性能改变到前所未有的程度，” Esther Amstad，洛桑联邦理工学院工程学院软材料实验室主任。
伊娃·鲍尔，博士Amstad 实验室的一名学生使用 DNGE 打印了一个“手指”原型，其中包括被柔性“肉体”包围的刚性“骨骼”。手指被打印成以预先定义的方式变形，展示了该技术在制造足够柔软以弯曲和拉伸的设备上的潜力，同时保持足够坚固以操纵物体。
凭借这些优势，研究人员相信 DNGE 可以促进软执行器、传感器和可穿戴设备的设计，而无需笨重的机械接头。该研究发表在《先进材料》杂志上。
两个弹性体网络，通用性加倍
DNGE 多功能性的关键在于设计两个弹性体网络。首先，弹性体微粒由水包油乳液滴产生。这些微粒被放置在前体溶液中，它们吸收弹性体化合物并膨胀。
然后，溶胀的微粒被用来制造 3D 打印墨水，将其加载到生物打印机中以创建所需的结构。前体在 3D 打印结构内聚合，形成第二个弹性体网络，使整个物体变硬。
