随着 Facebook Connect 2020 计划于下周举行，该公司的 Reality Labs 团队宣布开发 3D打印的Virtual Reality(VR)手套。

　　该设备与康奈尔大学的研究人员共同创建，具有软气动执行器，可以“测量局部力”并为用户提供“触觉反馈”。考虑到Facebook成立了Reality Labs来监督其Oculus Rift游戏子公司VR的开发，因此3D打印手套可能仍将是即将到来的会议的一部分。

　　研究团队的3D打印手套可以在Facebook即将举行的Digital Connect会议中使用。图片来自自然通讯杂志。

　　3D打印软机器人设备

　　与使用常规合成材料制成的设备相比，使用软质材料构造的设备具有固有的吸震性，负载管理和被动式能量回收优势。软组织在机器人技术中特别有用，因为它们的低模量和较大的可扩展性使其能够创建可变形的机器人，使其几乎可以变形为任何状态而不会破裂。

　　硅橡胶具有耐热性和化学惰性，是制造软机器人的理想选择。尽管如此，常规的制造工艺通常涉及复制或注射成型，这仅产生简单的棱柱形状。最近的橡胶研究已经研究了使用液态有机硅材料作为墨水进行基于挤出的3D打印，但是它们的改性特性也削弱了它们的交联密度。

　　由于材料强度降低，基于挤压的样品对于突出的特征显示出有限的印刷保真度，导致它们在固化之前坍落。其他研究团队已经使用立体光刻(SLA)技术用液态树脂生产零件，从而提供了更高的稳定性，但韧性却与市售橡胶不同。

　　而且，SLA的加工要求要求使用稳定的低粘度树脂，这阻碍了使用常规方法来增强它们。作为一种替代策略，研究团队假设创建两个聚合物占据相同体积的双网络(DN)，将使橡胶具有更高的强度。

　　在团队的新方法中，两个聚合物层具有不同的质量和功能。外层很脆，耗散了能量，而次级网络则保持完好无损，并能够承受重负荷。利用它们的DN，研究人员提出，它们不仅可以与商业橡胶的强度品质相匹配，而且还可以将印刷对象与其他基材粘合在一起。

　　研究人员通过大量评估测试了新材料增强的强度。图片来自自然通讯杂志。

　　团队的双硅胶3D打印材料

　　为了创建新材料，研究人员使用硫醇-烯基有机硅配方作为基础，因为它具有低粘度，快速凝胶化和高反应转化质量。相比之下，DN中的次要聚合物需要形成自己独特的网络，因此该团队由于其固有的韧性和刚度而使用了Mold Max系列树脂。

　　通过两步组合工艺，橡胶依次形成了光固化的硫醇烯有机硅和机械牢固的缩合固化的有机硅。随后的红外光谱测试表明，可以调整两个网络的相对质量分数，以调整树脂的可印刷性和机械性能。

　　例如，发现增加冷凝网络的负载可以显着提高最终零件的拉伸强度，从“生坯”部分的0.008 MPa到0.92 MPa。该团队利用四种不同的锡基橡胶材料，进行了实验，以改变其DN中的基础材料来调整其机械特性。

　　将来，联合团队的新型3D打印硅树脂除了可穿戴设备外，还可用于创建手术模型。图片来自自然通讯杂志。

　　出现了类似的可打印共混物体系，每种均具有足够低的粘度以实现SLA 3D打印。锡基材料倾向于通过提供更高的强度来主导混合物，而集成弹性体则通过不同的交联密度提供了更多可定制的性能。为了演示其新颖的聚合物网络在外科手术模型中的应用，该团队随后创建了空心3D打印心脏。

　　尽管心脏复制品无法完全复制天然组织的复杂机械性能，但其确实具有与其生物学对应物相似的弹性模量。结果，受训外科医生将来可以部署联合小组的有机硅以进行手术。结合DN的灵活性和强度，团队还可以制造带有四个3D打印的气动执行器的矫形手套。

　　该设备不仅允许进行灵巧的操作，而且结合的结构在使用十个月以上的情况下仍可以承受数百个运动周期。根据该团队的说法，他们的手套非常坚固，可以将其柔软的致动器集成到其他服装中，从而生产出一种新型的可穿戴式柔软机器人设备。

　　距离Facebook Connect仅有一周的路程，该团队在软机器人技术方面的及时发展也可能在VR的未来中发挥作用。