4D打印超伸缩磁活性软材料架构用于软执行器
Muhammad Wajahat1,2, Je Hyeong Kim1,2, Jung Hyun Kim1,2
1Smart 3D Printing Research Team, Korea Electrotechnology Research Institute (KERI), Changwon-si, Gyeongsangnam-do 51543, Republic of Korea.
ACS applied materials & interfaces
|December 15, 2023
概括
研究人员开发了一种4D打印方法,用于制造超伸缩磁活性软材料 (MSM). 这些智能材料使先进的软执行器和设备能够进行复杂的形状转换.
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
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 磁活性软材料 (MSM) 是智能执行器的关键.
- 4D打印使复杂的,形状变化的MSM架构成为可能.
- 需要灵活,可拉伸和可适应的MSM来增强形状变形.
研究的目的:
- 介绍一个简单的4D打印策略,用于生产超伸缩的MSM 3D架构.
- 用可编程磁化来演示复杂的MSM形状的制造.
- 展示软机器人和多功能设备中的应用.
主要方法:
- 使用 NdFeB 和 styrene-isoprene 块共聚合物 (SIS) 墨水进行直接墨水写作 (DIW).
- 采用了源码灵感的磁化方法来编程磁形 (Hm = 2.7 T).
- 制造了各种3DMSM架构,具有>1000%的伸展性.
主要成果:
- 成功制造了超伸缩的MSM 3D架构.
- 在启动磁场下演示的形状转换 (Ba = 85 mT).
- 展示了两个应用:磁性软抓手和基里加米灵感的电开关.
结论:
- 开发的4D打印策略对于创建先进的软执行器是有效的.
- 该策略允许多功能,形状变形和可重新编程的磁活性装置.
- 这种方法对下一代软机器人和智能材料应用有潜力.
