С костями, связками и сухожилиями. 3D-принтер распечатал точную копию человеческой руки (видео)

Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) распечатали на 3D-принтере невероятно похожую на человеческую руку, пишет IFLScience.

Уникальность созданной руки заключается в том, что она состоит из костей, связок и сухожилий – всех строительных блоков человеческого скелета. Эти блоки были созданы учеными из различных гибких полимеров, что само по себе открывает целый новый мир потенциального применения технологии.

Дело в том, что раньше в 3D-печати можно было использовать только быстроотверждаемый пластик. Но ученые из ETH Zürich в сотрудничестве с американским стартапом Inkbit расширили список материалов, включи в него также медленно отверждаемые пластики.

Такой прорыв позволяет печатать объекты, содержащие несколько материалов одновременно, а также комбинировать мягкие, эластичные и жесткие материалы для получения более сложных форм.

"Мы бы не смогли создать эту руку без привычных материалов для 3D-печати. Но мы также использовали тиоленовые полимеры медленного отверждения. Они обладают очень хорошими эластичными свойствами и гораздо быстрее возвращаются в исходное состояние после сгибания", — говорит первый автор исследования Томас Бюхнер.

Обычная 3D-печать работает, создавая форму слоями. УФ-лампа используется для отверждения пластика между каждым слоем, а скребок сглаживает неровности на поверхности перед нанесением следующего слоя. Однако это не работает с медленно затвердевающими пластиками, потому что они останутся слишком липкими и засорят скребок.

Команда обошла эту проблему, используя лазеры для выполнения 3D-сканирования каждого слоя. При наличии неровностей машина может выполнить повторную калибровку, чтобы обеспечить их учет при следующем слое, поэтому нет необходимости каждый раз очищать поверхность до гладкости.

"Механизм обратной связи компенсирует эти нарушения при печати следующего слоя, вычисляя все необходимые корректировки количества печатаемого материала в реальном времени и с высокой точностью", — объяснил соавтор исследования профессор Войцех Матусик из Массачусетского технологического института, где базируется Inkbit.

Команда планирует довести новую технику 3D-печати до совершенства и продолжить ее применение на практике.

"Роботы, созданные из мягких материалов, такие как разработанная нами рука, имеют ряд преимуществ перед обычными роботами, сделанными из металла. Поскольку роботы выходят более мягкими, снижаются риски травм, когда они работают с людьми и хрупкими объектами. Наша быстрая и универсальная технология производства создаст новые возможности для научных исследований, экспериментального проектирования, сложного прототипирования и промышленных инноваций", — подытожил старший автор профессор Роберт Кацшманн.

Напомним, ученые создали невероятно мобильный и легко управляемый протез руки. Новый протез присоединяется к телу уникальным методом и способен повторять до 80% естественных движений конечности, а также минимизировать мучительные фантомные боли.