Desarrollan técnica impresión 3D para programar el comportamiento del material

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Investigadores del laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL, por sus siglas en inglés) del MIT; desarrollaron el llamado “Programmable Viscoelastic Material” (PVM), que es un tipo de material que se utiliza en impresoras 3D y que permite lograr robots “más seguros, resistentes y precisos en sus movimientos”.

Mediante esta técnica, se puede programar el comportamiento del material en un objeto impreso en 3D, de manera que se ajuste a los niveles exactos de dureza y elasticidad que se necesitan en cada momento, protegiendo así al objeto o su contenido de daños.

La aplicación de este tipo de material amortiguador puede alcanzar desde equipos deportivos hasta aviones no tripulados; pasando por teléfonos, cascos y zapatos.

Los materiales “viscoelásticos”, tales como caucho y plástico que se utiliza a menudo como amortiguadores para la absorción de golpes; aunque son baratos y fáciles de encontrar, por lo general no son factibles de personalizar, por lo cual es necesario fijar su nivel de rigidez y elasticidad.

Entonces, para crear una solución más a la medida de cada requerimiento, un grupo de investigadores de CSAIL, utilizó la impresión 3D para diseñar con precisión las propiedades de absorción de choques de un material, de manera de que proporcione niveles de amortiguación específicos para aplicaciones particulares.

“Es difícil de personalizar los objetos blandos usando métodos de fabricación existentes, ya que se tiene que hacer el moldeo por inyección o algún otro proceso industrial,” dijo el investigador Jeffrey Lipton. En cambio, “la impresión 3D abre más posibilidades”.

Los investigadores de CSAIL encontraron que su técnica de “material viscoelástico programable” (PVM) podría aplicarse a diversos objetos, pero un artículo particular para la que deseaban aplicar la técnica fue a un robot en forma de cubo que se mueve por rebote utilizando flejes metálicos a modo de patas de canguro.

Utilizando una impresora 3D estándar, los investigadores combinaron un sólido, un líquido, y un material similar a la goma de Stratasys para crear en 3D una capa externa impresa para el robot, que reduce su capacidad de rebote y por lo tanto disminuye el riesgo de daño de sus componentes internos: dos motores, un microcontrolador, una batería y una unidad de sensores de medición inercial.

Dijo el director CSAIL Daniela Rus, “Estos materiales nos permiten la impresión en 3D de robots con propiedades viscoelásticas, las cuales se pueden introducir por el propio usuario al momento de imprimir como parte del proceso de fabricación”.

Mediante el ajuste de la proporción de líquido, los investigadores pueden hacer el material más o menos elástico. El éxito de la prueba con el robot cubo, ha llevado a los investigadores a creer que la tecnología podría utilizarse para mejorar la vida útil de los aviones no tripulados, como los que están siendo desarrollados por Google y Amazon, así como para los componentes que absorben los golpes en los cascos. En este caso por ejemplo, ciertas partes podrían ser impresas en 3D para el máximo confort, mientras que otros podrían ser diseñadas para una máxima capacidad de absorción de choques, como y cuando sea necesario.

“Mediante la combinación de varios materiales para conseguir las propiedades que están fuera del alcance del material de base, este trabajo lleva al límite lo que es posible imprimir”, comentó Hod Lipson, profesor de ingeniería en la Universidad de Columbia y co-autor del trabajo. “Por encima de todo, ser capaz de hacer esto en un solo trabajo de impresión eleva el nivel de la fabricación aditiva”.

Fuente:

http://groups.csail.mit.edu/drl/wiki/images/3/30/2016_MacCurdy-Printable_Programmable_Viscoelastic_Materials_for_Robots.pdf

Ver Video:

https://youtu.be/zrRs4GXxjVA

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stacruzricardo

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