3D列印開源機器人FLUID 讓材料合成實驗更平易近人
科技
04-11
北海道大學理學研究科的Keisuke Takahashi教授團隊，最近開發出一款名為FLUID（流體互動裝置）的開源機器人系統。這套系統採用3D列印技術打造，並搭配市售電子零件組裝而成，為材料科學研究帶來革命性的解決方案。
研究團隊特別展示了FLUID在鈷鎳共沉澱實驗中的優異表現，證明這套系統能精準高效地製備二元材料。論文第一作者Mikael Kuwahara表示：「透過開源設計、3D列印技術和常見電子元件的組合，我們成功打造出功能完善且成本低廉的客製化機器人，價格遠低於市售機型。」
FLUID的硬體架構包含四個獨立模組，每個模組都配備注射器、兩個閥門、用於控制閥門的伺服馬達，以及精確控制注射器活塞的步進馬達。模組還設有終點感測器，可偵測注射器的最大填充位置。這些模組透過USB連線微控制器，接收來自電腦的指令。
系統搭載的專用軟體讓使用者能輕鬆調整閥門開關和注射器動作，並即時監控系統狀態與感測器資料。研究團隊已將設計檔案公開分享，全球研究人員都能根據實驗需求複製或修改這套系統。
Takahashi教授強調：「這項技術的目標是實現材料合成自動化的普及化，為研究人員提供經濟實用的解決方案，加速材料科學的創新程序。」特別對資源有限的研究單位，或專注於特殊領域的科學家而言，FLUID提供了一個極具吸引力的替代方案。
展望未來，研究團隊計劃整合更多感測器來監測溫度、pH值等引數，擴充套件機器人處理各類化學反應的能力，包括高分子混合與有機合成。軟體方面也將持續升級，新增巨集指令錄製功能來簡化重複性工作，並強化資料記錄以提升實驗再現性與分析效率。
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