在青島3D打印技術(shù)不斷刷新人類想象的今天，青島正悄然掀起一場(chǎng)機(jī)器人領(lǐng)域的變革。近日，一項(xiàng)基于先進(jìn)數(shù)字光處理（DLP）3D 打印技術(shù)研發(fā)的多功能磁力軟體機(jī)器人驚艷亮相，其背后展現(xiàn)的不僅是科技的魅力，更預(yù)示著未來(lái)醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的無(wú)限可能。

傳統(tǒng)制造二維或三維磁結(jié)構(gòu)的方法，如模具輔助成型和紫外光刻，一直受限于模具形狀與材料類型，難以制造復(fù)雜磁結(jié)構(gòu)，且通常要求結(jié)構(gòu)成分均勻，使用多種材料制造多功能磁結(jié)構(gòu)更是困難重重。即便多步組裝和材料鍵合技術(shù)能將不同材料組合，也難以確保制造結(jié)構(gòu)的尺寸范圍和精度。而這次，清華大學(xué)汪家道教授提出的先進(jìn)數(shù)字光處理技術(shù)，徹底打破了這一僵局。該技術(shù)能夠在單次打印過(guò)程中制造出由不同材料組成的復(fù)合磁性結(jié)構(gòu)，讓復(fù)雜的多功能磁結(jié)構(gòu)制造變得輕松。

利用這項(xiàng)突破性技術(shù)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功創(chuàng)建了多種復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括磁性軟硬材料復(fù)合體、具有不同磁濃度梯度的復(fù)合材料，以及硬磁 - 超順磁復(fù)合材料?；谶@些復(fù)合結(jié)構(gòu)，一款集硬磁材料和超順磁材料于一體的軟體機(jī)器人誕生了。它可不是個(gè)簡(jiǎn)單的 “家伙”，在功能驗(yàn)證中，它展現(xiàn)出了驚人的能力：爬行姿態(tài)下，能以每秒 0.31 個(gè)體長(zhǎng)的速度沿著磁場(chǎng)方向移動(dòng)；切換到滾動(dòng)姿態(tài)，速度更是飆升至每秒 1.88 個(gè)體長(zhǎng)；在模擬豬胃模型內(nèi)，它還能精準(zhǔn)地沿著指定軌跡滾動(dòng)。此外，翻越障礙、抓取和運(yùn)輸目標(biāo)對(duì)它來(lái)說(shuō)也不在話下。更神奇的是，經(jīng)過(guò)多物理場(chǎng)耦合仿真分析，這款機(jī)器人甚至能在液體環(huán)境中 “游泳” 。

這項(xiàng)研究成果已發(fā)表在《Cyborg and Bionic Systems》雜志上，充分證明了 DLP 3D 打印技術(shù)在擴(kuò)展多功能軟機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造方面的巨大潛力。雖然目前還面臨強(qiáng)磁性結(jié)構(gòu)與離型膜之間的粘附問(wèn)題、固化深度減少以及磁性粒子沉降等挑戰(zhàn)，但經(jīng)過(guò)生物相容性測(cè)試后，該技術(shù)有望用于設(shè)計(jì)膠囊機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)將藥物直接輸送到生物組織內(nèi)傷口部位的創(chuàng)舉，為醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)革命性變化。