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An egg sits in the grip of a robotic hand, its fingers bending around the fragile shell instead of crushing it. The same 3D-printed soft hand also lifted a 1 kg water bottle and held glass bottles, an egg carton and a computer mouse, in tests by researchers in South Korea.
Un œuf repose dans la prise d’une main robotique, dont les doigts se courbent autour de sa coquille fragile au lieu de l’écraser. La même main souple imprimée en 3D a également soulevé une bouteille d’eau de 1 kg et tenu des bouteilles en verre, une boîte à œufs et une souris d’ordinateur, lors d’essais menés par des chercheurs en Corée du Sud.
The hand’s material was the difficult part. Digital Light Processing, or DLP — a 3D-printing method that cures liquid resin with light — can produce complex shapes quickly. But making a resin more elastic and durable usually makes it too viscous to flow properly through the printing process. Thinning it improves flow while weakening its stretch and strength.
Le matériau de la main constituait la principale difficulté. Le Digital Light Processing, ou DLP — une méthode d’impression 3D qui durcit une résine liquide avec de la lumière — permet de produire rapidement des formes complexes. Mais rendre une résine plus élastique et plus résistante la rend généralement trop visqueuse pour s’écouler correctement pendant le processus d’impression. La fluidifier améliore son écoulement, mais réduit son extensibilité et sa résistance.
Professor Seungchul Lee’s team at the Korea Advanced Institute of Science and Technology worked with Dr. Jongbeom Na’s group at the Korea Institute of Science and Technology and Professor Bumsoo Park of Seoul National University of Science and Technology. They measured how different formulations stretched, hardened, flowed and responded to light, then used machine learning to identify a combination that balanced those properties.
L’équipe du professeur Seungchul Lee, de l’Institut coréen avancé des sciences et technologies, a travaillé avec le groupe du Dr Jongbeom Na, de l’Institut coréen des sciences et technologies, ainsi qu’avec le professeur Bumsoo Park, de l’Université nationale des sciences et technologies de Séoul. Les chercheurs ont mesuré la manière dont différentes formulations s’étiraient, durcissaient, s’écoulaient et réagissaient à la lumière, puis ont utilisé l’apprentissage automatique pour identifier une combinaison équilibrant ces propriétés.
The resulting elastomer printed reliably on a DLP printer and stretched to more than six times its original length when pulled. The researchers used it to make soft actuators — devices that use air pressure to create muscle-like movement. Inflated actuators expanded like balloons and bent in a motion resembling a human finger. The study appeared in Nature Communications.
L’élastomère obtenu s’est imprimé de manière fiable sur une imprimante DLP et s’est étiré jusqu’à plus de six fois sa longueur initiale lorsqu’il était tiré. Les chercheurs l’ont utilisé pour fabriquer des actionneurs souples — des dispositifs qui utilisent la pression de l’air pour créer un mouvement semblable à celui d’un muscle. Gonflés, les actionneurs se déployaient comme des ballons et se courbaient selon un mouvement rappelant celui d’un doigt humain. L’étude a été publiée dans Nature Communications.
So what changes in practice? The study reports a demonstration with a soft robotic hand. But the approach could shorten the search for materials used in soft robots that touch people, wearable devices and medical devices fitted to individual patients: instead of testing every possible formulation directly, researchers can use experimental data to guide the next candidates.
Qu’est-ce qui change concrètement ? L’étude rend compte d’une démonstration avec une main robotique souple. Mais cette approche pourrait raccourcir la recherche de matériaux destinés aux robots souples qui touchent des personnes, aux dispositifs portables et aux dispositifs médicaux adaptés à chaque patient : plutôt que de tester directement toutes les formulations possibles, les chercheurs peuvent utiliser les données expérimentales pour orienter la sélection des candidates suivantes.