In de film Terminator 2 , de T-1000-robot stort zichzelf door het plafond van een lift. Die scène bracht een stroom van ideeën op gang voor professor Richard Voyles van het Purdue Polytechnic Institute.

"Het punt is, hij rekent terwijl hij schenkt, " zei Voyles, een professor in de technische technologie. "Het kan fictie zijn, maar er is gevoel, berekening en bediening die allemaal tegelijkertijd plaatsvinden in die vloeibare toestand."

Purdue Polytechnic Institute en de faculteit Engineering College werken aan de ontwikkeling van een multifunctionele printer waarmee mensen uiteindelijk 'slimme' objecten kunnen printen. inclusief hele mobiele telefoons.

Het project combineert 3D-structuurprinten met elektronicaprinten en zelfs algoritmen om sensing, berekening en bediening door de materialen, een versmelting van vorm en functie.

"We synthetiseren nieuwe materialen die we in 3D kunnen printen en die zowel detectie en berekening als structuur belichamen, "Zei Voyles. "Sciencefiction blijft maar ideeën produceren."

De technologie sluit aan bij Purdue's grote sprongenviering, erkenning van de wereldwijde vooruitgang van de universiteit op het gebied van gezondheid, ruimte, kunstmatige intelligentie en duurzaamheid als onderdeel van het 150-jarig jubileum van Purdue. Dat zijn de vier thema's van het jaarlijkse Ideeënfestival, ontworpen om Purdu te laten zien als een intellectueel centrum dat problemen uit de echte wereld oplost.

Voyles, hoofd van Purdue's Collaborative Robotics Lab, is hoofdonderzoeker van het meerjarige onderzoek met Karthik Ramani, de Donald W. Feddersen hoogleraar Werktuigbouwkunde; Bedrich Benes, een professor in computer grafische technologie; en zes andere docenten.

Voyles zei dat de uitdaging van het project ligt in de integratie van de verschillende benaderingen, enkele netelige problemen bij de overgang van 2D-elektronica naar 3D, en het oplossen van de materiaalcompatibiliteitsproblemen tussen lagen.

3D-printers hebben het idee van rapid prototyping vereenvoudigd, waardoor bijna iedereen een object kan ontwerpen en maken. Maar terwijl het creëren van de vorm van een product mogelijk is, het toevoegen van noodzakelijke functies is een volledig apart proces.

"Een mooi ontwerp dat je maakt, bevat geen microprocessor als het berekeningen moet doen, je kunt geen sensoren toevoegen als je detectie nodig hebt, "Zei Voyles. "Je hebt geen motoren als je echt iets moet verplaatsen."

Een "slimme productprinter" brengt twee vragen met zich mee:de printer zelf maken en uitzoeken welke nieuwe materialen kunnen worden uitgevonden. Er zijn momenteel geen 3D-printers op de markt die het printen van een structuur combineren met het printen van elektronica, detectie en andere functies.

"Als we beginnen met zachte materialen, polymeren, die in ieder geval flexibel zijn, misschien komen we dichter bij de grotere vraag of vloeistoffen niet alleen kunnen denken, zoals in de Terminator-film, maar waar zal dat ons brengen als we deze nieuwe materialen creëren met 'denken' erdoorheen verspreid, ' zei Voyles.

Als onderdeel van het werk, onderzoekers zullen proberen aan te tonen dat ze polymeergeleidende en halfgeleidende materialen kunnen printen in dunne lagen die herhaalbaar zijn, vergelijkbaar met geïntegreerde schakelingen voor massatransistors in de jaren zestig en zeventig.

Hij noemde een voorbeeld van de ontwikkeling van een materiaal met temperatuurgevoelige eigenschappen die afhankelijk van het gebruik kunnen uitzetten of krimpen.

"Dit zijn de voorlopers die we willen onderzoeken terwijl we deze volgende generatie 'vorm-plus-functie'-printer ontwikkelen, "Voyles zei, door het werk toe te voegen, zouden geheel nieuwe ontdekkingsgebieden kunnen ontstaan ​​op het gebied van slimme materialen en de elementaire polymeerwetenschap van actieve materialen, onder andere.