มือหุ่นยนต์พิมพ์ 3 มิติเทคนิคใหม่ พิมพ์ส่วนที่อ่อนนุ่ม-แข็งได้พร้อมกันในครั้งเดียว

นักวิจัยจากสถาบัน อีทีเอช ซูริค (ETH Zurich) ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ จับมือกับทีมวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) และบริษัทด้านการพิมพ์ อิงค์บิต (Inkbit) พัฒนานวัตกรรมการพิมพ์ 3 มิติแบบใหม่ ที่สามารถพิมพ์ชิ้นส่วนที่ประกอบไปด้วยส่วนที่แข็ง หรือส่วนที่อ่อนนุ่ม หรือมีความยืดหยุ่นแตกต่างกันได้ ด้วยการพิมพ์พร้อมกันในครั้งเดียว

โดยปกติแล้วการพิมพ์ 3 มิติแบบทั่วไป จะใช้การพิมพ์วัสดุออกมาทีละชั้น และใช้การฉายแสงยูวี (UV) ไปที่ชั้นพิมพ์แต่ละชั้น เพื่อทำให้ชั้นวัสดุมีความแข็งตัว และเมื่อชั้นหนึ่งแข็งตัวแล้ว ฐานพิมพ์ก็จะเลื่อนไปพิมพ์วัสดุทับในชั้นถัดไป และทำซ้ำกระบวนการนี้จนกว่าชิ้นงานจะเสร็จสมบูรณ์

อย่างไรก็ตาม กระบวนการพิมพ์เช่นนี้ ถ้าเจอกับวัสดุที่มีความอ่อนนุ่มหรือมีคุณสมบัติในการแข็งตัวที่ไม่เท่ากัน ก็อาจจะทำให้ชั้นพิมพ์แต่ละชั้นเสียหาย หรือจำเป็นต้องใช้เครื่องพิมพ์แยก แต่ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์แบบใหม่ ที่พัฒนาขึ้น จะสามารถใช้ได้กับวัสดุที่มีคุณสมบัติในการแข็งตัวช้ากว่า รวมถึงให้ผลงานการพิมพ์ด้วยวัสดุที่สามารถงอ และเด้งกลับคืนสู่สภาพเดิมได้

โดยเทคนิคการพิมพ์แบบใหม่นี้ แทนที่จะใช้วิธีการพิมพ์วัสดุแต่ละชั้นซ้อนกันไปอย่างเดียว ก็จะใช้เครื่องสแกนเลเซอร์ มาช่วยสแกนตรวจสอบว่าแต่ละชั้นสม่ำเสมอหรือไม่ และปรับปริมาณวัสดุที่ใช้สำหรับชั้นถัดไป เพื่อให้แน่ใจว่าทุกชั้นมีความแข็งแรงพอดี ขึ้นเป็นรูปทรงที่ต้องการได้สมบูรณ์

ทีมวิจัยจึงได้นำมาสาธิตด้วยการพิมพ์สามมิติ ขึ้นรูปมือหุ่นยนต์ ที่มีส่วนประกอบต่างกัน ทั้งกระดูกที่มีความแข็ง และกล้ามเนื้อ และเส้นเอ็น ที่มีความอ่อนนุ่มได้ ด้วยการพิมพ์พร้อมกันในครั้งเดียว โดยทีมวิจัยมองว่า ตัวอย่างการพิมพ์มือหุ่นยนต์ 3 มิติชิ้นนี้ ก็ทำให้เห็นแนวทางของการพัฒนาชิ้นส่วนของหุ่นยนต์ ที่มีความเป็นธรรมชาติมากขึ้น ซึ่งอาจจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาหุ่นยนต์ประเภท ซอฟต์ โรโบติก (Soft Robotic) หรือหุ่นยนต์ที่มีความอ่อนนุ่ม สำหรับใช้ในงานที่ต้องการความละเอียดอ่อน เช่น ใช้เป็นหุ่นยนต์ช่วยงานทางการแพทย์ ได้ดีขึ้น 

ข้อมูลจาก reutersconnect, newatlas