用于水下机器人的蛋白质水凝的可编程粘附和变形
Sheng-Chen Huang1, Ya-Jiao Zhu1, Xiao-Ying Huang1
1State Key Laboratory of Microbial Metabolism, Joint International Research Laboratory of Metabolic and Developmental Sciences, and School of Life Sciences and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, 800 Dongchuan Road, Shanghai, 200240, People's Republic of China.
Nature communications
|January 3, 2024
概括
新的基于蛋白质的软机器人可以在水下动态改变粘附和形状. 这些灵敏的机器人执行复杂的任务,如船只维修和货物交付,由光和磁场控制.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 软物质物理学 软物质物理学
背景情况:
- 软机器人为水下应用提供了潜在的可能性.
- 在机器人中实现动态的水下粘附和变形仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 开发基于蛋白质的软机器人,具有动态的水下粘附和变形能力.
- 为了使这些机器人能够使用外部刺激进行远程控制.
主要方法:
- 设计者蛋白质水凝是通过将类似于树脂的蛋白质与聚氧甲酸离子复合而创建的.
- 铁氧化物 (Fe3O4) 纳米粒子被整合为光热和磁性响应.
- 机器人是使用红外光和磁场来控制的.
主要成果:
- 水凝在温度变化时,在粘合和不粘合状态之间迅速切换.
- 基于蛋白质的机器人成功地展示了水下粘附和变形.
- 完成了复杂的任务,包括人工血管修复和多货运输.
结论:
- 基于蛋白质的材料可以被设计为先进的水下软机器人.
- 按需控制粘附和变形是可以通过光热和磁性刺激实现的.
- 这项工作为基于蛋白质的水下机器人提供了新的可能性,这些机器人具有量身定制的功能.
