一个4D打印的液晶弹性体生物模拟游泳者的光化学诱导推进
Paolo Sartori1, Rahul Singh Yadav2, Jesús Del Barrio2
1Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza, Departamento de Física de la Materia Condensada, Zaragoza, 50009, Spain.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|April 9, 2024
概括
新的光激活液晶弹性体 (LCE) 油墨使软机器人能够快速,可控地在水下进行推进. 这一突破克服了以前光驱系统的局限性,提供了高效和精确的运动,而无需复杂的跟踪.
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
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 水下软机器人利用智能材料进行推进,通常是光驱动的.
- 现有的光驱系统面临着诸如响应时间缓慢和高强度光要求等挑战,导致样品加热和复杂的控制需求.
研究的目的:
- 为先进的光驱软机器人游泳器开发新型光聚合油墨.
- 克服现有的光驱软机器人的局限性,专注于提高响应时间和简化控制机制.
主要方法:
- 引入含有亚博的可光聚合油墨用于挤压印刷.
- 制造具有精确形状和形态的液晶弹性体 (LCE) 元素.
- 由水下生物体启发的仿生像LCE游泳者的开发.
主要成果:
- 开发的LCE显示了对中等强度紫外线和绿色光的快速和显著的水下光机械反应.
- 驱动机制主要是光化学的,可实现高效的能量转换.
- 仿生游泳者在定期照明时表现出同步的拉皮曲和远离光源的推进.
结论:
- 新的LCE平台为创建轻燃料机器人自由游泳器提供了多功能解决方案.
- 这项技术消除了对局部激光束和跟踪系统的需求,简化了游泳者控制.
- 这些发现为先进,高效,易于控制的水下软机器人应用铺平了道路.
