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创鑫激光带您探秘不锈钢激光彩色打标!

激光不锈钢打标
    不锈钢的发明,还要追溯到一战时期。为了解决枪膛磨损的问题,英国冶金专家Harry Brearley开展了合金钢的研制工作,实验中却无心插柳地发现合金钢中添加铬、镍等元素能使钢材具有优良的防锈性能。时至今日,这种材料已经家喻户晓,由于其出色的耐蚀、耐磨等性能,在家电、厨具、汽车、建材、医疗器械等行业被广泛采用。
    生产生活中,不锈钢制品经常被打上数字、条形码、二维码、图案等,以满足产品溯源或是美观的需要。激光打标绿色、高效、柔性高、可永久保留,已广泛应用于不锈钢制品标识,打白、打黑则是常采用的标记方式。激光作用于不锈钢材质,还可以产生五彩斑斓的彩色,在彩色不锈钢层出不穷地应用于建筑、汽车、工艺美术等领域的今天,激光彩色打标为人们提供了一种全新、高效的解决方案。化学着色、电化学着色等传统制备彩色不锈钢的方法能耗高、污染大、难于实现精细着色,相比之下,不锈钢激光彩色打标具有独到的优势。
探秘激光彩色打标
    1999年,Ann Marie Carey在铌碗上进行了激光彩色打标的初步尝试,使金属工艺品和珠宝的激光彩色打标变得切实可行。此后,激光彩色打标的应用范围不断扩大,也成为增加产品附加值的一种新型工艺手段。
    不锈钢材质在激光热源的作用下,表面生成有色氧化物,或是生成一层无色透明的氧化膜,由于光的薄膜干涉效应而呈现各种颜色,这是不锈钢彩色打标的基本原理。
    不锈钢中的金属元素氧化后的产物本身会呈现颜色。表1为不锈钢表层经激光作用氧化后几种主要氧化物的颜色。

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在合适的激光能量作用下,不锈钢表面会形成一层无色透明的氧化物薄膜,这层薄膜会产生干涉现象。

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如图1所示,一束光线入射到氧化膜表面,光束在氧化膜表面同时发生反射和折射。光线2在空气-氧化膜表面折射进入氧化膜,在氧化膜-不锈钢表面发生反射,最终出射光线2’,光线1的反射光线1’与光线2’重合,形成干涉光束。当1’与2’为波峰与波峰重叠或者波谷与波谷重叠时,光振动加强;若波峰与波谷重叠则光振动减弱。

光线1’与光线2’的光程差,可由式(1)表示。

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式中,n1为空气的折射率,n2为氧化膜的折射率,i为光的入射角,h为氧化膜的厚度。

设光的波长为λ,当光程差δ=kλ(k=1,2,3,…)时,光振动加强,而光程差为δ=kλ+λ/2(k=0,1,2,3,…)时,光振动减弱。白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七彩色组成的复合光。由方程式(1)可知,发生干涉后具体哪种颜色的光被加强,主要取决于氧化膜的厚度。式(1)还告诉我们,当人眼的观察角度不一样时,氧化膜呈现的颜色也会变化。这便是氧化薄膜干涉显色的原理。

由式(1)可知,当光振动加强时,光程差δ=kλ(k=1,2,3,…)。由此可推出式(2):

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光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫递变时,波长逐渐变短。由式(2)可知,理论上来说,在合适的角度下,随着氧化物薄膜厚度的增加,激光打标呈现的颜色会按紫→蓝→青→绿→黄→橙→红的顺序变化。
激光彩色打标实验
    我们已经知道,在一定的观察角度下,氧化膜的厚度决定了我们所看到的颜色。而氧化膜的厚度由入射激光能量直接决定。这里采用深圳创鑫激光公司的产品智能激光器进行不锈钢激光彩色打标实验。产品如图2所示。

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    智能激光器是创鑫激光推出的尖端产品之一,具有体积小、重量轻、高度集成、节能环保等诸多优势。其结构小巧紧凑,内部集成有计算机系统、激光控制系统、运动控制系统等,是激光打标的利器。其主要性能参数如表2所示。

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    实验中,采用SUS304不锈钢,激光打标前用工业酒精将其擦拭干净。在不同的离焦量下,分别改变激光功率、激光频率来改变作用于不锈钢表面的功率密度。这里打标速度为100mm/s,填充间隔为0.03mm,打标1次。打标效果如图3所示。

图3中,离焦量分别取+4mm、+3mm、+2mm、+5mm。打标色盘中,横坐标为激光功率,由35%至75%等间隔递增,纵坐标为激光频率,由20kHz至35kHz等间隔递增。观察角度为60°(与工件表面呈60°观察)。图3(c)中,离焦量为+2mm时,可见大部分的打标方块内的不锈钢表面被灼烧至焦黄偏黑,此时材质表面离焦点较近,激光能量密度偏大,打标色盘中的颜色不够丰富。由(a)、(b)、(d)可以看出,在20~35kHz的频率范围内,当激光功率不变时,随激光频率变化,打标颜色几乎不变。打标颜色主要随激光功率的变化而改变。当离焦量为+3mm时,在某一频率下,随激光功率增大,打标颜色变化规律为:淡黄→蓝色→淡绿→粉红→紫红→深紫→黄黑;当离焦量为+4mm时,随激光功率增大,打标颜色变化规律为:淡黄→金黄→深蓝→黄绿→紫红→墨绿;当离焦量为+5mm时,随激光功率增大,打标颜色变化规律为:淡黄→金黄→淡蓝→黄绿→紫红→墨绿。这些规律与前述理论推导的规律大体相符。
    光纤激光器由于其优良的光束质量,能实现精细的激光彩色打标。按照实验中得到的彩色打标工艺参数,可进行彩色打标。图4为采用创鑫激光公司出品的智能激光器进行不锈钢彩色打标的例子。

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    当然,不锈钢激光彩色打标技术目前仍有待完善。比如,打标色彩还不是很丰富,彩色打标效果调试较为困难,等等。然而,激光技术从诞生到今天日益广泛的应用,也不过半个世纪的时间。正如激光技术快速发展带给世界的惊喜和便利一样,激光彩色打标技术也必定会不断向前,以科技的力量让产业和生活更加美好。


发布时间 : 2017-11-16

南京波长光电进驻“亚洲激光智能制造展”

今年5月19-21日在深圳会展中心举行的“第十届亚洲激光智能制造”展上,南京市著名商标、南京波长光电科技股份有限公司使用在光学镜头、光学品、三棱镜(光学),光学器械和仪器等(商品)服务上的RONAR-SMITH商标(注册号3231111)产品,将亮相4号展厅A009号展位,给参会者带来“光”的惊喜、“学” 的秘密。

 

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    南京波长光电科技股份有限公司成立于2002年,是一家集光学设计、生产、销售于一体的国家级高科技企业。成立之初,公司就以提供高质量的激光光学、红外光学产品和全方位的服务为目标,服务于光学电子领域。

    经过十年磨砺,公司规模不断扩大,产能迅速扩张,创新能力日渐增强的集激光光学产品、红外镜片镜头、光电检测系统以及光机电软方案的研发、生产、销售为一体的高新技术企业。

    产能覆盖切割、研磨、抛光、镀膜、检测、装配整套工艺流程,且通过ISO9001质量体系和ISO14000环境体系认证,产品除满足中国市场需求外,30%多的产品远销欧洲、美洲、东南亚等国际市场,并以高品质的产品和解决方案赢得了广大客户的一致信赖。

    公司专注于光电行业,珍视客户的信任与托付,创变求存,锐意进取,逐步成为一支具有业界影响力和市场美誉度的主导力量。他们始终坚持客户至上、品质为先、持续创新、高效执行的思维和行动准则,2014年公司入选南京321创业企业家人才培养计划:紫金创业先锋人物;登陆“新三板”—中小企业股权交易所。2015年11月被江苏省名牌战略推进委员会授予“江苏服务业名牌”证书。

    波长光电不仅拥有单点金刚石车床,CNC数控抛光机,高校冷凝泵镀膜机,数字式中心偏检测仪,干涉仪,激光真空热度仪,椭偏仪,分光光度仪等全面的精密制造和检测设备,而且拥有一支光学技师和质量管理团队,以创新驱动为主流,以市场需求为导向,正在朝着既定目标踏踏实实向前迈进。


发布时间 : 2017-11-16

深切缅怀王又青教授逝世一周年

又到人间4月天,我们不禁想起一年前中国激光行业痛失的一位令人钦佩的专家----王又青。 

王又青教授生前任职华中科技大学光电信息学院教授、激光加工国家工程研究中心副主任,武汉光谷科威晶激光技术有限公司总经理,于2015414日因病逝世,终年仅52岁。两天后(16日)上午,在武昌殡仪馆举行了遗体告别仪式。 

犹记得一年前听到此消息,犹如晴天霹雳,心头一震,继而伤心欲绝。可惜,可悲!多年的老朋友啊!激光产业界的一个重大损失! 

王又青教授长期从事激光技术科研与推动激光加工应用,特别是在推动国内高功率CO2激光器发展上做出了开创性的卓越贡献,科威晶激光公司在他的带领下打破了外国公司对高功率CO2激光器的绝对垄断,并实现了公司超过2亿元的产值,获得行业内外广泛赞誉。

犹记得王老师多年来支持我们举办的ALAT亚洲激光论坛活动,多次受邀在台上作演讲报告的风姿。2013年担任“大功率激光技术与钣金解决方案研讨会”主席,作演讲报告《高功率工业激光器的现状及发展趋势》;2014年担任会议副主席,作演讲报告《基于圆形亚波长金属-介质复合光栅镜的角向偏振光产生研究》,给现场听众带来了激光加工的新技术与新方向。 

2015年,我们的会议等不到您来,您走了! 

作为激光行业的一面旗帜,我们一直兢兢业业服务于行业的发展,对多年来我们的好朋友、好伙伴、忠实客户怀着真诚的感谢,我们不会忘记他们,我们也不会忘记您----王又青教授。此篇忆文,也是旨在提醒激光同行朋友们,不要忘记,我们的老朋友----王又青教授! 

《激光制造商情》

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发布时间 : 2017-11-16

阳春三月,一个“放在火炉上烤”的激光高端论坛正在预热,即将揭幕。

2016第十届亚洲激光论坛讯:阳春三月,气温不高,但火热的“亚欧国际工业激光峰会”高温开始传导至深圳会展中心,“激光”这个经久不衰的名词再次将频繁出现。

从欧洲德国、俄罗斯到美国、日本、韩国和大陆中国,激光市场早已不平静,而今年广东省激光行业协会联合欧洲光电产业协会在深圳又创造一个行业神坛—“亚欧国际激光峰会”。

据说,在中国与欧洲地区轮流举办,第二届亚欧国际激光峰会计划于2017年移步欧洲“论剑”。

似乎中国的激光产业的发展轨迹正在向欧洲靠拢,不过也许不是,因为中央政府已经在去年制定了“中国制造2025”战略规划,应该是按“既定方针”办!

去年6月,广东省激光行业协会,就当前激光产业发展和技术交流,前往欧洲考察,参观德国激光院校及企业,与欧洲光电产业协会签订《中欧产业合作框架协议》。以求中欧共同运气,获得更大的内功!

11月初,欧洲光电产业协会高层莅临协会会长单位:深圳光韵达光电科技股份有限公司,双方进一步交流合作,切搓落实合作事项,从而摧生出“亚欧国际激光峰会”。

据悉,欧洲拥有全球最顶尖的激光与光电科研实力与最大的激光应用市场,其中德国、法国、英国、意大利、立陶宛等国在激光物理、激光产业位居世界前列。欧洲发达的经济支持着激光市场良好的发展机遇,据统计,目前欧洲的激光市场占据全球约40%的份额。

亚洲也在激光科研与产业市场上有着成熟的发展,包括中国、日本、韩国、印度、新加坡等国家在激光方面都有着良好的基础。

国际激光产业发展目前虽不平静,激光和技术应用市场也时不出现了一些新问题,虽然这些问题未曾改变市场整体格局,但市场运行的复杂性和不稳定性在增加,加上激光市场发展仍然处在关键时期,任务还很艰巨。

因此,展开国际合作尤为重要,与激光高新技术区欧盟合作交流更有四两拔千斤之势。主办方清醒认识到,坚持激光产业发展不放松,密切配合市场做好引导推广工作,不断巩固产业成果,为企业增加红利是论坛的头等大事。

  激光市场赶超欧美日是否足够火热,仍需观察,但在5月,一个“放在火炉上烤”的“亚欧国际激光峰会”正在预热,即将揭幕。

  5月19-21日,一场振撼中国激光产业界最重要的盛典“第十届亚洲(深圳)国际激光智能制造展暨论坛”将在深圳会展中心召开。其中“亚欧国际激光峰会”将闪亮登场。据论坛组委会相关人士透露,论坛筹备工作已经进入最关键阶段,预计论坛报名参会人数将达到数千人之多。

作为激光行业规模最大、规格最高、影响最广的专业论坛,2016亚洲激光论坛依然选择在深圳会展中心共襄盛会,将延续上届论坛经典并加以扩展,议题覆盖高功率激光加工、超快激光微纳制造、激光表靣改性与再制造、3D打印产业发展与应用、工业4.0、激光医疗设备及美容……

其中,“亚欧国际激光峰会”将是本届论坛的重点与焦点。峰会贯穿中国、欧洲、美国、日本等国家的激光产业研究现状、光子学新技术的发展方向、新型激光器技术探究、光纤激光工业应用案例、气体激光加工技术、先进固体激光器开发、激光切割、焊接、钻孔、熔覆、表面处理应用、自动化激光装备与加工机器及其它激光技术等。这不仅是技术交流,更是中国激光产行业未来值得期待的重点发展方向。

深圳市科协最近已下达红头文件,同意作为2016年亚欧国际工业激光峰会的承办单位。这从中足以证明政府科技部门对亚欧国际工业激光峰会的重视程度和推进信念。将让本届亚欧国际工业激光峰会更具影响力与权威性。

同时还有振憾业界的专家大佬们出席:奔腾楚天激光总经理吴让大先生、德国半导体激光器专家Laserline公司亚洲区经理Markus Ruetering, 普瑞玛商贸公司亚洲区商务总监陈天青博士、技术开发总监Mohammed Naeem博士将荣登演讲台。

北京工业大学激光工程研究院院长王璞教授、深圳大学阮双琛教授、英国南安普顿大学光电研究中心(ORC) Jayanta Sahu教授等专家也前来助阵。以欧洲光电产业协会领衔10多位欧洲激光企业CEO前来参会,规格之颠,层靣之高!

  “刚热的5月,每年还总是有许多人来参加,热火朝天”--这是亚洲激光论坛开办十年来的写照,而且一年比一年更加火热。

  一方面,这反映了中国激光产业一直在发展、一直在前行,即使走过的路并非坦途。

  另一方面,也反映了激光产业的发展需要更多思想和智慧,也需要更多交流和碰撞。


发布时间 : 2017-11-16

亚欧工业激光峰会 为什么与众不同?

从欧洲德国、俄罗斯到美国、日本、韩国和大陆中国,激光市场早已不平静,而今年广东省激光行业协会联合欧洲光电产业协会(EPIC)在深圳又创造一个行业盛会—2016亚欧国际工业激光峰会。

据说,该峰会在中国与欧洲地区轮流举办,第二届亚欧国际工业激光峰会计划于2017年移步欧洲“论剑”。    近日,会议主办方之一广东省激光行业协会在深圳光韵达光电股份有限公司举行了会议,同意光韵达公司加入作为峰会的承办单位之一,与会人员对亚欧激光峰会下一步工作细节进行了多方面讨论与安排,确保举办一场高质量、高水平的亚洲与欧洲的激光产业高层交流盛会。

    另外,深圳市科协最近已下达批复文件,同意作为2016年亚欧国际工业激光峰会的承办单位。这足以证明政府科技部门对亚欧国际工业激光峰会的重视程度和支持力度。

    随着近年激光产业兴起,国内外各色各样、主题不一的激光会议日渐增加,那么亚欧国际工业激光峰会又有什么特色、有什么不同呢?

    其一,会议强调亚洲与欧洲两大地区的激光交流。欧洲拥有全球最顶尖的激光与光电科研实力与最大的激光应用市场,其中德国、法国、英国、意大利、立陶宛等国在激光工程、激光产业位居世界前列。据统计,目前欧洲的激光市场占据全球约40%的份额。亚洲也在激光科研与产业市场上有着成熟的发展,包括中国、日本、韩国、印度、新加坡等国家在激光方面都有着良好的基础。目前占据全球约35%的市场份额。

    其二,会议突出产业间企业高层的交流。广东省激光行业协会与欧洲光电产业协会联手打造此峰会的初衷是举办一场高水平会议,这与参与者的层次与影响力直接相关。而本会议将力求质量,重点邀请企业总经理、副总经理、技术总监、科研团队带头人专家、首席工程师等人员参会。

    其三,峰会以企业间技术交流为主。在一个国家里,企业是社会价值的最终创造者。高校科研院的研发成果,只有转化到企业生产制造中,才会产生价值,否则,只是实验室里的“一纸文章”。据EPIC总干事Carlos Lee先生介绍:“这个会议的不同之处,在于我们聚焦于激光技术创新,而不是产品推广、销售。在激光的价值链中,不同企业掌握着不同技术,各项技术在碰撞中可以寻找到商业机遇。而这,就是亚欧激光峰会最大的价值体现。”

    2016亚欧国际工业激光峰会承办单位包括《激光制造商情》、深圳光韵达光电股份有限公司、深圳大学、北京工业大学激光工程研究院、深圳市科学技术协会,并得到中国欧盟商会、台湾镭射科技应用协会、武汉•中国光谷激光行业协会、湖北省激光行业协会等的支持。 


参会报名:

广东省激光行业协会 邵火

《激光制造商情》 李先生

Tel: +86-769-2203 5308

Mobile: +86-13602330080

Email: news@laserfair.com \ 710680700@qq.com
 

欧洲光电产业协会 Carlos Lee先生

Email: carlos.lee@epic-assoc.com

Skype: carlos.lee.epic | Twitter: CarlosLeeEPIC

会议网页:eu-asia.alat.com.cn


发布时间 : 2017-11-16

广东省激光产业技术创新联盟在东莞成立

2016年4月12日,广东省激光产业技术创新联盟成立大会在东莞市道滘镇举行。


 

▲广东省科技厅副厅长叶景图致辞

 

▲东莞市副市长贺宇致辞

 

▲道滘镇委书记邓涛致辞

 

▲中国科学院长春光学精密机械与物理研究所王立军院士作《半导体激光合束技术及其新应用》专题报告

 

▲中国工程院范滇元院士致辞

 

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▲华南理工大学杨永强教授作《3D打印改变未来》专题报告

 

▲大族激光科技产业集团股份有限公司副总经理吕启涛博士作《国内、外激光行业发展的几点观察》专题报告

 

▲中国钢铁集团研究院张瑞华教授作《激光加工在五金刀剪行业中的应用》专题报告

 

    大会上,东莞市道滘镇人民政府、广东省激光行业协会、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三方共同签署《激光公共平台战略合作框架协议》,成立激光产业技术创新联盟,共建创新平台推进激光产业发展。  

▲道滘镇人民政府、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、广东省激光行业协会三方共建东莞市激光产业公共服务平台签约仪式

 

▲道滘镇人民政府、(西班牙)中西易联国际集团签约仪式

 

    激光产业作为新兴产业,近年来呈现蓬勃发展的势头。经国家政府、技术专家和企业及广大从业人员的共同努力,中国激光产业已经初具规模,基本涵盖了工业、医疗、军事和文化等方方面,具有巨大的市场前景。

    广东省激光产业技术创新联盟是由从事激光成套装备及加工技术的企业、高等院校、科研机构、行业协会等自愿组成的一个集专业性、学术性和联合性于一体的非盈利性服务型社会团体。联盟的成立,将围绕着全省激光产业链和创新链构建技术创新平台,从而完善产业运作机制与利益共享机制,提高产业自主创新能力,凝聚“产、学、研”的资源资源,推动激光行业关键技术攻关和成果转化,促使激光产业持续健康发展。

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    对道滘镇而言,道滘镇在今年确立的“三个中心”的发展定位,积极实施创新驱动,大力推动转型升级,重点发展“六新”产业。道滘镇引进广东省激光产业技术创新联盟落户,正是立足发展“新装备”的一项重要举措。广东省激光产业技术创新联盟正式成立,必将有效推动激光产业的公共平台建设,吸引行业龙头企业抱团落地,可为道滘经济的转型升级乃至东莞制造的升级提供强而有力的支撑。

发布时间 : 2017-11-16

鞍山精准光学扫描仪强势进驻亚洲激光智能展

鞍山精准光学扫描技术有限公司是专门从事二维高速光学扫描振镜、三维激光扫描系统及技术解决方案的研发、生产、销售和服务为一体的高新技术企业。公司拥有一支包括机械、电子、软件、控制、光学等专业人才构成的研发团队,拥有业内领先、完全具有自主知识产权的核心技术。

    公司的主要产品包括: 高速二维光学扫描振镜、三维动态光学扫描系统,为激光蚀刻、激光微加工、立体成形、激光钻孔、激光焊接、激光切割、晶圆划片、激光医疗、生物医学和眼科成像等产品的整机生产厂家提供理想的配套产品。

    鞍山精准光学产品质量稳定可靠、速度快、漂移小、集成度高,便于安装调试。同时公司可以根据用户需求提供定制化服务,从而为客户提供快捷、人性化、最贴近终端的解决方案。

 

    公司拥有多个独立的科研实验室、专业的实验设备以及严格的研发流程。自成立以来,公司已推出多种系列产品,包括Atom、Quantum、Proton等二十余种型号二维扫描振镜、三维光学扫描系统,并且为客户提供了多种定制化解决方案。公司每年都会根据不同客户要求,定制开发多款新产品,定制内容包括不同波段、焦斑大小、使用范围等,广泛应用于激光加工、玻璃切割、钻孔、立体雕刻、大幅面蚀刻、产品加工、工艺品激光加工、美容医疗、打印等行业。

    鞍山精准作为国内知名的光学振镜扫描解决方案供应商,此次携公司最新产品强势进驻2016“第十届亚洲(深圳)国际激光智能制造展”。公司从2014年只有一个产品系列——Atom开始,在公司全体员工共同努力下,历经3年的发展,已经有了3大系列,20多个品类的振镜系统问世,不断为客户推出性能卓越、质量稳定可靠的产品。

    在本届展会上,鞍山精准将主推最新产品Atom系列、Quantum系列以及QP系列产品。此3个系列的产品覆盖了激光蚀刻、激光微加工、立体成形、激光钻孔、激光焊接、激光切割、晶圆划片、激光医疗、生物医学和眼科成像等应用上的大部分需求,一些特殊波段及特殊应用的案例可以进行定制化开发。


发布时间 : 2017-11-16

科学家借助3D打印研发出可光控的生物机器人

日前,来自伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的科学家们研发出了一种由活肌肉细胞和3D打印框架组成的微型生物机器人(bio-bots),这种生物机器人的特殊之处在于它能够看到(或者说感应到光)--并能够朝着光闪耀的地方运动。

    按照科学家们的话说,就是当对光刺激做出反应产生至多0.56千帕力量的光控环形肌肉执行器被纳入到一个3D打印的生物机器骨骼的框架中的时候,它可以驱动后者方向性运动和旋转转向,这为未来开发能实时对环境信号做出响应的动态生物机器提供了一个样板。

    这项研究由伊利诺伊大学生物工程的负责人Rashid Bashir领导,该研究结果已经发表在了近期出版的《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。

    “光是以一种非侵入性的方式来控制这些机器的。”Bashir说:“这给了我们的设计和机器人的运动带来了灵活性。我们所要完成最低目标是生物系统的正向设计,我们认为光控制是实现这一目标的重要一步。”

    在此之前,Bashir的团队已经证明了可以通过电场来激活生物机器人,但是Bashir说电会对生物环境造成不良的副作用,而且无法通过对肌肉的不同区域进行选择性刺激来控制机器人。而这种新的光刺激技术造成的伤害更小,而且研究人员可以控制生物机器人向不同的方向运动。这种生物机器人会转身朝向光刺激的方向走,Bashir说。

    研究人员首先在小鼠肌肉细胞系的基础上生长出肌肉环,这种肌肉细胞被加入了一种基因,导致一定波长的蓝色光能够刺激肌肉收缩,这是一种被称为光遗传学的技术。这种肌肉环被绕在了3D打印而成的柔性框架上,这些架子的长度从7毫米到2厘米不等。

    “这些骨骼肌环被我们的工程师们制作成了环形或者类似橡皮筋的形状,因为我们希望它们是模块化的。”该论文的第一作者、研究生Ritu Raman说。“这意味着我们可以把它们作为构建模块,并结合3D打印骨架制作成可用于各种应用的生物机器人。”

     此外除了模块化设计之外,薄薄的肌肉环也使得光线和养分很容易扩散到组织的各个方面。这与早期生物机器人的设计是相反的,那个时候往往会使用厚条状的肌肉组织来围绕着骨骼生长。

    研究人员们尝试了各种尺寸和形状骨架来找到最适宜运动的配置。此外,他们还每天锻炼肌肉环,即使用闪光灯来触发肌肉,使它们更强壮,这样它们的每次收缩会使机器人移动得更远。

    “这是一个非常灵活的设计。”Bashir说:“使用这些(肌肉)环,我们可以连接3D打印骨架上的任何两个关节或者铰链。我们可以有多个腿和多个环。使用光,我们可以控制它们移动的方向。人们现在可以用它打造更加高阶的机器人系统。”

    这项研究实际上是集成细胞系统的应急行为(EBICS,Emergent Behaviors of Integrated Cellular Systems)项目的一部分,该项目由美国国家科学基金(NSF)资助。在2015年秋季,EBICS项目就接受了NSF总额高达2500万美元,为其5年的研究资助,使得Bashir和他的同事们可以继续开发生物机器人技术在诊断、医学、遥感等领域的各种应用。


发布时间 : 2017-11-16

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