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标题: 3D打印的人工心脏泵 [打印本页]

作者: 3D新闻 时间: 2016-12-5 22:47
标题: 3D打印的人工心脏泵
英国Bristol机器人实验室的科学家们宣布，他们成功地使用3D打印机制造了第一台可驱动人工肌肉的机器‘心脏’。这台机器心脏搭载微生物燃料电池（MFCs），可从人体尿液中获取能量。

这种机器‘心脏’又被称为生物启发泵（biologically inspired pump）仍处于开发阶段，它是基于心脏的结构和功能原理进行设计的。科学家测试证明，机器‘心脏’只需2毫升新鲜尿液即可执行连续33次动作，而且它可以以3.5伏的电压充电。

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科学家开发机器‘心脏’的目的不是为了制造用于人类或动物的假肢装置，而是希望能够为自主能源机器人（'EcoBots'）制造一个生物启发泵，这种机器人可以自动收集废物并将其转化为可自用的电能。

机器‘心脏’使用微生物燃料电池技术，这种技术利用电化学电池中的活体微生物将有机原料转化为电能。自主能源机器人（'EcoBots'）就靠这种‘心脏’获取动力、执行给定的任务，这包括运动、环境检测以及远程基站进行无线通信。

该设备已经过测试，结果非常令人振奋，虽然科学家们承认，0.11％的能量转换效率‘有点低。’但尽管如此，这是‘同类中第一个’通过概念验证的原型，而且研究人员们还没开始提高能量转化效率的研究。’科学家们说。相信他们对提高能源转换率是胸有成竹了。

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上图为机器心脏的原理图和实物。可压缩部分是用3D打印制造的模具拿有机硅铸造的。图片来源Bristol Robotics Laboratory ?2013 IOP Publishing Ltd。

科学家们开展这个项目已经10年时间了，在这十年中，研究人员已经制造出四代EcoBots原型机。

在制造首个机器‘心脏’样机时，科学家采用Stratasys公司的光敏聚合物喷射技术打造刚性结构和机械部件。空心体的致动器和盖子都使用Objet的FullCure 720刚性3D打印树脂创建。同样的3D打印工艺和材料被用来制造一个模具，然后使用有机硅弹性体浇铸来构建柔软、可压缩的区域。

在第二个版本中，科学家们使用了的Stratasys公司柔软的橡胶状3D打印材料TangoPlus。通过3D打印直接构建弹性体部件，省去了模具制造和铸造阶段。
EcoBots的研发团队曾经接受过比尔和梅林达·盖茨基金会10万美元的捐赠。他们未来将着眼于提高机器‘心脏’的工作效率，并将其纳入下一代MFC-动力机器人。

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