4D打印的非欧几里得板水母灵感软机器人在各种有机溶剂中的灵感
Yang Wang1, Huixia Xuan1, Luzhi Zhang1
1State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, Institute of Functional Materials, College of Materials Science and Engineering, Research Base of Textile Materials for Flexible Electronics and Biomedical Applications (China Textile Engineering Society), Shanghai Engineering Research Center of Nano-Biomaterials and Regenerative Medicine, Donghua University, Shanghai, 201620, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|January 11, 2024
概括
研究人员开发了一种新的软机器人,灵感来自水母,可以在有机溶剂中导航. 这种4D可编程机器人利用光热液晶弹性体和近红外光作为推进器,使其能够探索恶劣的环境.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 软机器人为探索极端环境提供了潜力,包括有机溶剂.
- 目前的软机器人在各种有机溶剂中缺乏稳定的性能.
研究的目的:
- 开发一种能够在各种有机溶剂中稳定运动的新型软机器人.
- 为了展示一个4D可编程的策略,制造灵感来自水生无脊椎动物的软机器人.
主要方法:
- 使用光热液晶弹性体和4D可编程策略制造非欧几里德板软机器人.
- 用3D打印的非欧几里德板的设计,用于自主变形的阿基米德方位.
- 使用近红外光来蒸发内部有机溶剂,产生气泡流推进.
主要成果:
- 开发的以NEP-Jelly为灵感的软机器人证明了在多种有机溶剂 (DMF,DMAC,THF,DCM,TCT) 中游泳的高度自由度.
- 非欧几里得板的自主变形在浸入有机溶剂后释放了内部应力.
- 通过近红外光照明诱导的气泡流成功产生推进.
结论:
- 这种新型软机器人在各种有机溶剂中表现出前所未有的游泳能力.
- 4D可编程策略是一种可行的方法,用于创建各种水生无脊椎动物灵感的软机器人.
- 这一进步为极端环境探索中的软机器人打开了新的可能性.
