ניו-טק מגזין | ספטמבר 2026 | המהדורה הדיגיטלית

אינה יכולה להבטיח שנתוני החומר נכונים, שתהליך ההדפסה נקי משונות או שהרכיב יעמוד בדרישות עייפות, הזדקנות ובטיחות. אלה עדיין מחייבים ניסויים, סימולציות ובדיקות הנדסיות רגילות. השלב הבא יהיה להרחיב את ספריית הרכיבים והחומרים ולבדוק אם השיטה נותרת שימושית במבנים מורכבים יותר. יישומים אפשריים כוללים אוחזים רכים המגיבים לסביבה ללא מערך אלקטרוני מורכב, התקנים לבישים, רכיבים ביו־רפואיים ומבנים המשנים גיאומטריה בתגובה לשינויי טמפרטורה או לחות. החוקרים מציעים בעתיד לשלב בתהליך גם מודלים של בינה מלאכותית, אך המחקר המתכננת חומרים AI הנוכחי אינו מערכת באופן אוטונומי. בשלב זה מדובר במסגרת מתמטית ובכלי תכנון פרמטרי שמנסים להפוך את המעבר ממנגנון טבעי למוצר מודפס לפחות אינטואיטיבי ויותר ניתן לבדיקה. החידוש במחקר אינו עצם היכולת להדפיס מבנה שמתכופף או מתפתל בתגובה לגירוי. הוא נמצא בניסיון לנסח את המנגנון באופן שאפשר לפרק, לבדוק ולהרכיב מחדש. אם הגישה תתרחב מעבר לארבעת המקרים הראשונים, התכנון הביומימטי עשוי לעבור מחיקוי של צורות לתכנון שיטתי של יחסים מכניים. מקורות 1. Lee Marom , Skylar Tibbits , Gioele Zardini and Markus J . Buehler , “ A Category - Theoretic Framework from Biological Mechanics to Engineered Stimulus - Response Systems ,” Journal of the Mechanics and Physics of Solids , 2026. . arXiv :2604.26367 v 2 גרסה פתוחה: 2. Adam Zewe , “ Mathematical Framework Connects Biological Principles to Manufacturable , Adaptive Materials ,” MIT News , August 17, 2026.

בכל זוג, מבנה אחד מתכופף והשני מתפתל. במפעילים המגיבים ללחות נעשה שימוש מחוזק בסיבי 6 , פוליאמיד PA 6- GF בשילוב של מחוזק 612 , פוליאמיד PA 612- CF זכוכית, ושל בסיבי פחמן. במפעילים התרמיים נעשה שימוש . כיוון ההדפסה של השכבות CF - PLA וב־ PLA ב־ קבע אם הפרש ההתפשטות יוביל לכיפוף או לפיתול. המקרה החשוב ביותר מבחינת החוקרים היה המפעיל המתפתל בתגובה לחום. הוא לא פותח כמודל עצמאי. המערכת שילבה את תיאור התגובה התרמית שנבדק במפעיל המתכופף עם מנגנון הפיתול שנבדק במפעיל המגיב ללחות. מן השילוב התקבל מפרט חדש, ולאחר מכן קוד ההדפסה. כל ארבעת המבנים הודפסו באמצעות הקוד שהפיקה המערכת. המפעילים התרמיים הוכנסו למים הקרובים לנקודת הרתיחה, והמפעילים ההיגרוסקופיים נבדקו במים בטמפרטורת החדר לאחר ייבוש בתנור. המבנים ביצעו את סוג התנועה שנקבע להם. מעלות 35.3 זווית הכיפוף הממוצעת הייתה מעלות במפעיל 55.7 במפעיל המגיב ללחות ו־ 23.3 ו־ 41.3 התרמי. זוויות הפיתול שנמדדו היו מעלות, בהתאמה. לדברי החוקרים, התוצאות היו קרובות לתחזיות המודל, ולא נדרש תכנון ידני מחודש לאחר הפקת קוד ההדפסה. הדגמה ראשונית, לא מערכת תכן כללית הניסוי עדיין מצומצם. הוא כולל ארבעה מפעילים פשוטים, שתי משפחות חומרים, שני סוגי גירוי ושתי צורות תנועה. מספר הדגימות בכל תצורה היה קטן, שלוש או ארבע. המבנים התרמיים הופעלו במים כמעט רותחים, תנאי בדיקה שאינם מייצגים בהכרח סביבת שימוש מעשית. גם הביטוי "מאומתים מעצם הבנייה", שבו משתמשים החוקרים לתיאור המערכת, דורש הסתייגות. המסגרת יכולה להבטיח שהחיבורים המתמטיים בין רכיבים תואמים נשמרו. היא

המנגנונים הטבעיים בתמונת שער: « של קליפת עץ ופרי האמבר לצד מבנים מודפסים המשנים את צורתם בתגובה לגירוי. המערכת שפיתחו החוקרים מתרגמת רכיבים ומנגנונים ממערכות ביולוגיות לאבני בניין לתכנון חומרים פעילים. Courtesy of the researchers / קרדיט: MIT News למבנה להתכופף או להתפתל כאשר הוא נחשף ללחות או לחום. המערכת מתרגמת את המבנה הביולוגי למבנה מודפס ברמה אחר רמה. התגובה ההיגרוסקופית של סיבי התאית מוחלפת בתכונות ההתפשטות של חומר ההדפסה. כיוון הסיבים ברקמה הטבעית מוחלף בכיוון נתיבי ההנחה של המדפסת. מבנה הקשקש מוחלף בגיאומטריה של מפעיל דו־שכבתי. המסגרת כוללת גם שכבת מפרט שאינה תלויה במדפסת מסוימת. בשכבה זו מוגדרים ההתנהגות הרצויה, החומרים, הגיאומטריה, כיווני ההדפסה ותחומי התהליך המותרים. רק לאחר שנבדק כי המפרט מתאים להתנהגות שנקבעה, הוא מתורגם להוראות מכונה. , Grasshopper החוקרים מימשו את התהליך ב־ . Rhinoceros 3 D סביבת התכנות החזותית של רכיבי התוכנה מייצגים את שלבי המודל, והקשרים ביניהם מייצגים את המעברים בין הרמות. התוצאה היא שרשרת שמתחילה למדפסת. G - code בתיאור המנגנון ומסתיימת ב־ גישה זו אינה מבטלת את הצורך באפיון חומרים או בבדיקות פיזיות. הנתונים על ההתפשטות, האלסטיות והתגובה לגירוי עדיין צריכים להיות מדודים ואמינים. התרומה שלה נמצאת באופן שבו הנתונים והמודלים מחוברים, כך ששינוי בחלק אחד אינו מחייב בהכרח בנייה מחדש של המערכת כולה. ארבעה מפעילים, שני גירויים כדי לבדוק את המסגרת יצרו החוקרים ארבעה מפעילים. שניים מגיבים ללחות ושניים לחום.

SAVE THE DATE 08.06.2027

Robotics & Automation Conference

08.06.2027 09:30 - 15:00

EXPO TEL AVIV Pavilion 1

SCAN TO REGISTER

REGISTRATION REQUIRED

FOR MORE INFORMATION AND REGISTRATION: WWW.NEW-TECHEVENTS.COM

53 l New-Tech Magazine