Инженеры из Гарварда закончили разработку уникального процесса послойной сборки микророботов и различных миниатюрных электромеханических устройств.
Оригинальная «сборочная линия» больше походит на оригами и складывает из различных материалов различных кибернасекомых. Например, в процессе изготовления механической «стрекозы» Mobee используется 18 слоев различных материалов, включая углеродное волокно, полиэтиленовую пленку, титан, медь, керамику, клей и т.д.
С помощью лазерной резки изготавливаются детали будущего механизма, затем гибкие петли в 20 приемов, похожих на складывание бумаги в оригами, собирают полностью готовую к использованию Mobee. Петли позволяют собирать различные трехмерные объекты размером всего 2,4 мм, что открывает большие возможности для массового производства микромашин. Процесс сборки выглядит как складывание книги – многочисленные операции по соединению узлов машины объединены в одно плавное движение. При этом «станки» для сборки могут объединяться, что позволяет за несколько секунд изготавливать десятки искусственных насекомых.
Новая технология массовой «штамповки» кибернасекомых позволит, наконец, запустить их в производство. Военным, спасателям, спецслужбам, исследователям космоса микромашины очень нужны, но до сих пор изготовление даже одного такого миниатюрного устройства стоило слишком дорого. Так, ученые из Гарвардской лаборатории микророботов до изобретения своего уникального «станка» собирали микромашины долгим кропотливым трудом, вручную склеивая и спаивая тончайшие вольфрамовую проволоку и полимерную пленку. Разумеется, эта изнурительная работа с микроскопом и микроинструментами не подходит для промышленного производства и выдает много брака.
Новая технология оригами-сборки дает гораздо лучшие результаты и позволяет производить пайку и склейку без участия "трясущихся" человеческих рук. К тому же, появилась возможность использования жесткого углеродного волокна, тогда как ранее приходилось довольствоваться неотвержденным, которое ученые сравнивают с никуда не годной мокрой бумагой.
Изобретение гарвардской лаборатории может работать с любыми материалами: полимерами, металлами, керамикой и композитами. Возможность использования любого типа материала и встроенной электроники, означает, что, наконец, стало возможным создание сложнейших электромеханических устройств, в том числе и с включением предварительно напряженных материалов.
Последствия широкого распространения новой технологии выходят далеко за рамки искусственных насекомых. Оригами-станок можно применить для массового производства мощных оптических систем и других плотно интегрированных электромеханических устройств с деталями в масштабе от микрометров до сантиметра.
Источник: rnd.cnews.ru.
