I filmen Terminator 2 , roboten T-1000 häller sig genom taket på en hiss. Den scenen startade ett flöde av idéer för professor Purdue Polytechnic Institute Richard Voyles.

"Poängen är, han beräknar medan han häller, sa Voyles, professor i ingenjörsteknik. "Det kan vara fiktion, men det finns en känsla, beräkning och aktivering som alla sker samtidigt i det flytande tillståndet. "

Purdue Polytechnic Institute och Engineering College fakulteten arbetar med att utveckla en multifunktionell skrivare som så småningom kan låta människor skriva ut "smarta" objekt, inklusive hela mobiltelefoner.

Projektet kombinerar 3D-strukturutskrift med elektronisk utskrift och till och med algoritmer för att införa avkänning, beräkning och aktivering i hela materialet, en blandning av form och funktion.

"Vi syntetiserar nya material som vi kan skriva ut i 3D som förkroppsligar avkänning och beräkning samt struktur, "Sa Voyles." Science fiction fortsätter bara att producera idéer. "

Tekniken överensstämmer med Purdues jättehoppfirande, erkänner universitetets globala framsteg inom hälsa, Plats, artificiell intelligens och hållbarhet som en del av Purdues 150 -årsjubileum. Det är de fyra teman för det årliga firandet Idéfestival, utformad för att visa upp Purdue som ett intellektuellt centrum som löser verkliga frågor.

Voyles, chef för Purdues Collaborative Robotics Lab, är huvudutredare för den fleråriga forskningen med Karthik Ramani, Donald W. Feddersen professor i maskinteknik; Bedrich Benes, en professor i datorgrafikteknik; och sex andra fakultetsmedlemmar.

Voyles sa att utmaningen med projektet ligger i integrationen av de olika tillvägagångssätten, några taggiga problem när det gäller att flytta från 2-D elektronik till 3-D, och lösa problem med materialkompatibilitet mellan skikten.

3D-skrivare har förenklat idén om snabba prototyper, så att nästan alla kan designa och skapa ett objekt. Men samtidigt som det är möjligt att skapa en produktform, att lägga till nödvändiga funktioner är en helt separat process.

"Någon snygg design du skapar innehåller inte en mikroprocessor om den behöver beräkna, du kan inte inkludera sensorer om du behöver avkänning, "Sa Voyles." Du har inga motorer om du verkligen behöver flytta något. "

En "smart produktskrivare" för med sig dubbla frågor:Skapa skrivaren själv och ta reda på vilka nya material som kan uppfinnas. Det finns inga 3D-skrivare på marknaden idag som kombinerar utskrift av en struktur med tryckning av elektronik, avkänning och andra funktioner.

"Om vi ​​börjar med mjuka material, polymerer, som är minst flexibla, kanske kommer vi närmare den större frågan om att vätskor inte bara kan tänka, som i filmen Terminator, men vart tar det oss om vi skapar dessa nya material med "tänkande" fördelat över dem, Sa Voyles.

Som en del av arbetet, forskare kommer att försöka visa att de kan skriva ut polymerledande och halvledande material i tunna lager som är repeterbara, liknande integrerade kretsar för massskalestransistorer på 1960- och 1970-talen.

Han noterade ett exempel på att utveckla ett material med temperaturavkännande egenskaper som kan expandera eller krympa beroende på användningen.

"Det här är föregångarna vi vill utforska medan vi utvecklar denna nästa generations" form-plus-funktion "-skrivare, "Voyles sa, att lägga till arbetet kan möjliggöra helt nya upptäckter inom smarta material och den grundläggande polymervetenskapen för aktiva material, bland andra.