磁控4D打印与流变机器人技术

20250327

高端装备与制造-人形机器人、生物医疗

作为颠覆性技术代表入选2024中关村论坛常设展，技术具有显著的创新性和先进性。

市场前景： 预计2028年，复合材料增强的3D打印市场将达到198亿美元，年复合增长率增长27%。项目填补了国内在磁控增强3D打印领域的空白，具有广阔的市场应用前景。-在行业领域的水平： 项目团队掌握了全栈磁控智能材料与3D/4D打印底层核心技术，在磁控智能材料与4D打印领域打破垄断、持续实现原创突破。开发出的全球首台磁控4D打印设备Mag4D Printer，以及流变机器人软硬件平台Rheo-Mag，均处于国际领先水平。

主要功能： （1）磁控4D打印：本项目创新性地提出一种基于磁畴编程的4D打印工艺技术，可制造出多种4D打印弹性体智能材料，并开发出全球首台商业化多功能4D打印机——Mag4D PrO及桌面级磁控4D打印平台。 （2）流变机器人：项目首次提出了流变机器人概念与软体机器人3AM技术体系，利用4D打印技术与磁流变技术结合的变刚度软体夹持方法，开发出软体机器人软硬件平台——Rheo-Mag。-核心技术： （1）基于磁控智能材料的体素化4D打印装置与方法：实现对体素单元的精确磁畴方向编程，提高4D打印结构的性能。 （2）4D打印技术与磁流变技术结合的变刚度软体夹持方法：提高夹持重量与稳定性，同时使软体抓手具备更高的自适应性。 （3）基于光固化水凝胶的4D打印方案：解决磁性水凝胶体系的可打印性难题，提高4D打印效率。 （4）基于FDM技术的磁控增强3D打印的方法：提高打印结构件强度80%以上。

获奖情况： 获得包括中国发明协会发明创业奖一等奖、全国发明展览会金奖、北京发明创新大赛金奖、创客中国全国二等奖、创客北京特等奖在内的20余项奖励。-落地应用： 已应用于AI教育等场景，计划应用于人形机器人灵巧手、低空经济等应用场景。

寻求与潜在客户和合作伙伴的合作机会，共同开发和推广4D打印技术及其应用场景。 欢迎相关上下游企业、投资机构开展合作，实现资源共享和互利共赢。

本项目基于磁畴可编程的4D打印工艺，将智能材料的“可编程”特性与3D打印技术相结合，实现了软体机器人结构设计与制造的一体化，解决了传统软体机器人在材料和设计上的限制，通过磁控智能材料的应用，机器人能够在外界刺激下自动改变形状，实现更灵活的运动和更高的适应性。目前已在4D打印与软体机器人领域取得初步成果，推出全球首台桌面级4D打印机等创新产品并获得市场认可。未来规划聚焦于技术升级与市场拓展，将加大研发投入，优化4D打印材料性能，提升软体机器人智能化水平，并探索医疗、制造等领域的新应用。预期通过技术创新与产业化推进，实现年产值倍增，达到数千万级别的经济效益，成为行业领先的4D打印与机器人技术解决方案提供商。