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Updated: Jul 11, 2025
08:24
Bioinspired Soft Robot with Incorporated Microelectrodes
Published on: February 28, 2020
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来自自然材料的多刺激响应执行器,用于完全可生物降解和可编程的无软机器人
Zhong Chen1, Bo Gao1, Pengyang Li1
1National Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Composites in Special Environments, Center for Composite Materials and Structures, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, People's Republic of China.
ACS nano
|November 8, 2023
概括
这项研究介绍了一种可持续的,可生物降解的软执行器,使用鱼油墨纳米粒子,纤维素纳米纤维和多乳酸. 这些机器人提供安全,灵活和远程控制的启动,对光线,湿度和温度有反应.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 无软机器人因其安全性和灵活性而受到欢迎.
- 目前的软机器人通常使用非生物降解材料,造成环境问题.
- 需要在软机器人技术中找到可持续的替代方案.
研究的目的:
- 开发一种新的,基于生物质的,多刺激响应的软执行器.
- 解决传统软机器人材料对环境的影响.
- 为了展示可编程的3D形状变形能力.
主要方法:
- 使用鱼油墨纳米粒子 (CINPs) 和纤维素纳米纤维 (CNF) 制造复合层.
- 将CINPs/CNF复合物 (CICC) 与生物衍生聚乳酸 (PLA) 的整合.
- 利用光热和湿度特性的差异来执行操作.
主要成果:
- 软执行器在近红外 (NIR) 光,湿度和温度下显示可逆变形.
- 可编程的2D到3D形状变形是通过图案结构和重组策略实现的.
- 有限元分析 (FEA) 准确预测了执行器变形.
- 执行器在抓取,举重和爬机器人原型中得到了成功应用.
结论:
- 一个完全可生物降解,多刺激响应的软执行器成功开发.
- 这项创新为未来的无软机器人提供了可持续的途径.
- 开发的执行器显示出各种机器人应用的前景.
