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水下行走的搬运工:3D打印智能水凝胶

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-06-07 11:10:39   浏览次数:1585  
核心提示:罗格斯大学研发出一种3D打印的智能凝胶,它不仅可以在水下漫步,还可以充当搬运工。这种材料可以制作像章鱼这样的智能仿生设备,能在水下行走,还可以移开行进途中的障碍物。同时,它还可以作为制造人造心脏、胃和其他肌肉的材料。
罗格斯大学研发出一种3D打印的智能凝胶,它不仅可以在水下漫步,还可以充当搬运工。这种材料可以制作像章鱼这样的智能仿生设备,能在水下行走,还可以移开行进途中的障碍物。同时,它还可以作为制造人造心脏、胃和其他肌肉的材料。
 
 
诸如智能水凝胶这样的软材料的灵活度是很高的,价格也比较便宜,且相比普通硬质材料更易实现小型化生产加工。相对复杂的硬材料机械设备来说,由软材料制成的设备是很容易设计和操作的。
 
“我们的3D打印智能水凝胶在生物工程方面很有潜力,因为它模仿的人体组织的机制,含水量高,而且非常柔软,因此很适合模拟章鱼之类的水下生物,用作水下仿生设备的加工原料。”
 
在3D打印的过程中,光线投射在光敏溶液上,形成凝胶。李表示,将水凝胶置于电解质中,通过使用两根细导线来触发运动,可以使其前进、转弯,还可以抓取和推动物体。他们制作出的类人步行设备高约1英寸,这些功能都能完美体现。
 
尽管水凝胶的含水量高达70%,在人体、尿布、隐形眼镜和其他许多物品中找到的水凝胶都可以表现为固态的形式,并且保持一定的稳定性。相关研究人员研发的这种水凝胶可以在电刺激的时候改变形状。
 
智能凝胶运动的速度可通过改变尺寸来控制,凝胶可根据电解质和电场的强度而弯曲或改变形状。李表示,凝胶与收缩的肌肉类似,因为凝胶是柔软的材料,含水量超过70%,并且能对电刺激作出反应。
 
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