[发明专利]一种凝胶类仿生人工肌肉3D打印装置及制备方法

摘要

本发明公开了一种凝胶类仿生人工肌肉的3D打印装置及制备方法，该3D打印装置包括机架、打印机构、打印平台、相分离模块、激光切割模块、电极喷涂模块、温控模块。机架为龙门式结构，打印机构安装在机架立柱底端，机架横梁上设有激光切割模块，机架侧壁设有电极喷涂模块，机架两侧设有对称导轨，同时，侧壁上设有用于驱动打印平台升降的驱动装置，相分离模块放置在打印平台下面。本装置适合于连续制备人工肌肉、打印不同规格人工肌肉条，具有制备速度快、成本低、可批量化、标准化生产；人工肌肉电解质层与电极层紧密接触，减少电极层与驱动层接触电阻，进而增强了人工肌肉的偏转位移和驱动力。

主权项

1.一种基于凝胶类仿生人工肌肉3D打印装置，其特征为：包括机架、打印机构、打印平台、相分离模块、激光切割模块、电极喷涂模块、温控模块。机架包括床身、横梁和立柱，横梁横向安装在床身上，并能够沿床身纵向滑动，立柱竖直安装在横梁上可垂直运动，并能够沿着横梁的横向滑动。打印机构安装在立柱底端，其包括速度控制机构、出料机构、喷头等。出料机构用导管连接送料机构，送料机构位于打印装置侧壁。打印平台位于打印喷头下方，其包括导向支撑组件、打印平台及驱动组件；导向支撑组件安装于机架侧壁导轨上，打印平台可沿着侧壁导轨滑。相分离模块位于打印平台下方，包括运动板、驱动器、弹簧、外壳，用于对人工肌肉进行水相分离。激光切割模块安装机架横梁上，在驱动单元下可沿横梁滑动，对人工肌肉驱动层进行切边处理，避免人工肌肉正负电极短路。电极喷涂模块安装在机架侧壁上，当人工肌肉驱动层打印完成后，打印平台驱动装置驱动下旋转180°，同时，打印平台沿机架侧壁导轨横向移动，移向有电极喷头一侧。温控模块有两单元，即第一温控装置与第二温控装置，第一温控装置控制3D打印机内部温度，第二温度控制装置包括设置在所述外喷嘴内靠近出口处的第二热电偶和第二加热器，用于预热壳聚糖凝胶。