由3D打印墨水和紙制成機器人，通電即可折疊 人造含羞草

幾個月前，卡內基梅隆大學的一個研究小組利用3D打印技術創(chuàng)造了一系列自折疊3D物體。2018年8月24日，南極熊從外媒獲悉，這項技術的研究人員又推出了一種由導電3D打印材料和紙張制成的紙質機器人，當對該機器人施加電流時，紙張可以折疊和展開。

如果用一個時髦的詞來形容，這就叫4D打印。

△由紙和3D打印制成的機器人抓取器（來源：卡內基梅隆大學）

“我們正在重新發(fā)明這種非常古老的材料，將紙張變成了另一種媒介，一種兼具藝術和實用功能的媒介。”人類計算機交互研究所（HCII）助理教授，變形物質實驗室主任Lining Yao說。

訣竅是3D打印材料polylactide，一種具有形狀記憶行為的熱塑性塑料。將它與導電的石墨烯結合，制成3D打印的“墨水”。

為了制造紙質機器人，研究人員采用了FDM 3D打印機，并在普通紙上3D打印了0.5mm厚的導電油墨層。然后他們在160華氏度的烤箱中加熱。一旦從烘箱中取出，將紙張彎曲或折疊成所需形狀并使其冷卻，這將是紙張的默認形狀。然后將電線連接到致動器上，并且使用電流加熱致動器，使熱塑性塑料膨脹并因此使紙張變直。斷掉電流后，紙張將自動返回其默認形狀。

“大多數機器人 - 甚至那些用紙制成的機器人 - 都需要外部電機，”研究員Guanyun Wang說。 “我們創(chuàng)造了新的機會，不僅僅是機器人技術，還包括互動藝術，娛樂和家庭應用�！�

△卡內基梅隆大學由普通紙制成的人造含羞草，葉子對人體觸摸有反應。圖片來源：卡內基梅隆大學

為了展示藝術潛力，6月份，在中國杭州浙江大學的一個研討會上，50多名學生使用紙張驅動技術創(chuàng)作精美的彈出書籍，包括梵高星夜之類的著名藝術作品的詮釋。

Yao說，研究人員正在改進這種方法，改變打印速度或熱塑性塑料線的寬度，以實現不同的折疊或彎曲效果。據報道，他們還開發(fā)了可以控制紙張執(zhí)行器的打印觸摸傳感器，手指滑動傳感器和彎曲角度檢測器的方法。

Yao和她的團隊希望通過使用更具導熱性的紙張和開發(fā)定制用于執(zhí)行器的打印細絲來加速驅動。用于紙張的相同致動也可用于塑料和織物。

編譯自：3ders