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Updated: Jul 11, 2026
08:47
Rapid Manufacturing of Thin Soft Pneumatic Actuators and Robots
Published on: November 8, 2019
用于建筑执行器和动力装置的肌肉薄膜
Adam W Feinberg1, Alex Feigel, Sergey S Shevkoplyas
1Disease Biophysics Group, School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA.
Science (New York, N.Y.)
|September 8, 2007
概括
研究人员使用工程组织和合成聚合物薄膜创建了生物混合材料. 这些肌肉薄膜可以执行复杂的,仿生任务,如抓住和游泳精确的控制.
科学领域:
- 生物材料科学是生物材料的科学.
- 组织工程是组织工程.
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 工程组织为先进材料提供独特的特性.
- 合成聚合物为组织集成提供了多功能平台.
- 生物混合材料将生物和合成组件合并,以获得新的功能.
研究的目的:
- 从工程组织和合成聚合物薄膜组装功能性生物混合材料.
- 开发能够执行各种生物模拟任务的厘米尺度结构.
- 调查结构设计与功能性能之间的关系.
主要方法:
- 在微型模式的聚二甲基素 (PDMS) 薄膜上培养新生小鼠室内心肌细胞.
- 利用细胞外矩阵蛋白质进行空间有序的,二维的肌肉生成.
- 从热敏感的聚合物基板中释放结构,以实现三维形状.
主要成果:
- 开发了"肌肉薄膜",可以采用功能性,三维的形状.
- 展示了几厘米尺度的结构,可以执行各种生物模拟任务:抓住,,行走和游泳.
- 实现了对构造函数的精细空间和时间控制,产生高达4mN/mm2.2的力.
结论:
- 从工程组织和合成聚合物组装的生物混合材料可以执行复杂的,可控制的功能.
- 组织架构的设计,薄膜形状和电节奏协议影响构造性能.
- 这种方法可以创建复杂的仿生设备,在机器人和医学领域有潜在的应用.
