Facebook은 9 월 중순 Connect 2020 컨퍼런스에서 최신 하드웨어 제품, 소프트웨어 제품, 솔루션, 개발자 서비스, 최첨단 기술 연구 등을 다루는 일련의 AR / AVR 정보를 발표했습니다. 그러나이 이벤트는 FRL Research의 유망한 장갑 프로젝트를 소개하지 않았습니다.
실제로 FRL Research는 코넬 대학의 연구원들과 협력하여 "로컬 힘을 측정"하고 사용자에게 "촉각 피드백"을 제공 할 수있는 유연한 공압 액추에이터가 장착 된 3D 프린트 장갑을 개발하고 있습니다.
촉각 장갑은 두 가지 조건을 충족해야합니다. 한편으로는 가볍고 손과 손가락의 유연한 움직임에 적응할 수 있어야합니다. 다른 한편으로는 손상없이 수천 번 사용하고 청소할 수있을만큼 내구성이 있어야합니다. 따라서 이것은 적용된 재료에 매우 높은 요구 사항을 부과합니다.
기존의 합성 재료와 비교하여 유연한 재료는 충격 흡수, 부하 관리 및 수동 에너지 회수와 같은 고유 한 장점을 가지고 있습니다. 유연한 조직은 로봇 공학에서 특히 유용합니다. 그 이유는 낮은 모듈러스와 큰 확장 성 덕분에 유연한 로봇이 깨지지 않고 거의 모든 상태로 변형 될 수 있기 때문입니다.
내열성과 화학적 불활성으로 인해 실리콘 고무는 유연한 부품 제조에 이상적인 소재입니다. 그럼에도 불구하고 전통적인 제조 공정은 종종 단순한 프리즘 모양 만 생산할 수 있습니다. 최근 고무 연구에서는 액체 실리콘 재료를 압출 3D 프린팅 잉크로 사용하고 있지만 그 변형으로 인해 가교 밀도가 약화되었습니다.
재료의 강도 감소로 인해 압출 공정을 기반으로 한 샘플은 드레이프 측면에서 제한된 인쇄 충실도를 보였으며 경화 전에 슬럼프가 발생했습니다. 다른 연구 그룹은 광중합 (SLA) 기술을 사용하여 더 큰 안정성을 제공하지만 상용 고무만큼 강하지는 않은 액체 수지 부품을 생산하려고 시도했습니다.
또한 SLA 처리에는 안정된 저점도 수지를 사용해야하므로 기존 방법으로는 강화할 수 없습니다. 대안 전략으로 FRL Research와 Cornell University의 연구팀은 Double Networks를 사용하여 더 강한 고무를 제공 할 것을 제안했습니다. 이는 두 폴리머가 동일한 부피를 차지한다는 것을 의미합니다.
이 새로운 방법에서 두 폴리머 층은 서로 다른 특성과 기능을 가지고 있습니다. 외부 레이어는 깨지기 쉽고 에너지를 낭비하는 반면 두 번째 레이어 네트워크는 손상되지 않고 무거운 부하를 견딜 수 있습니다. 연구진은 이러한 DN을 사용하여 상업용 고무의 강도와 품질을 일치시킬뿐만 아니라 인쇄물을 다른 기판과 결합 할 수도 있다고 말했습니다.
이 새로운 물질을 만들기 위해 연구원들은 낮은 점도, 빠른 겔화 및 높은 반응 전환율로 인해 티 올렌 실리콘 제형을 기본으로 사용했습니다. 반대로 DN의 2 차 폴리머는 고유 한 네트워크를 형성해야하므로 팀은 고유의 인성과 강성을 위해 Mold Max 시리즈 수지를 사용했습니다.
2 단계 조합 공정에서 고무는 순차적으로 광경 화형 티 올렌 실리콘과 기계적으로 안정한 축합 경화형 실리콘을 형성합니다. 후속 적외선 분광법 테스트는이 두 네트워크의 상대 질량 점수가 변경 될 수 있음을 보여 주어 연구자들이 수지의 인쇄 성과 기계적 특성을 조정할 수 있도록합니다.
예를 들어, "녹색"부분의 0.008MPa를 0.92MPa로 늘림으로써 응축 네트워크에 대한 부하를 증가 시키면 최종 부품의 인장 강도가 크게 증가 할 수 있습니다. 4 가지 주석 기반 고무 재료를 사용하여 연구팀은 DN의 기본 재료를 변경하여 기계적 특성을 조정하는 실험을했습니다.
다음으로 연구원들은 재료 중 하나와 4 개의 3D 인쇄 공압 액추에이터를 사용하여 촉각 피드백 장갑의 프로토 타입을 만들었습니다. 그 중 공기가 공기 실로 불어 넣어 재료가 팽창하여 저항을 시뮬레이션합니다. 실험에 따르면 관련 장치는 손재주 조작이 가능할뿐만 아니라 결합 구조가 10 개월 동안 수백 번의 운동주기를 견뎌냈습니다.
관련 논문 : 3D 인쇄 가능한 견고한 실리콘 이중 네트워크
이 프로젝트는 아직 R & D 단계에 있지만 연구원들은 이것이 미래의 VR / AR 장갑의 토대를 마련하여 실용적이고 사람 친화적 인 대화 형 도구를 개발하는 데 도움이되기를 희망합니다.
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