基于鱼墨水和纤维素纳米纤维的生物基墨水,用于可生物降解的图案软执行器
Zhong Chen1, Xu Zhao1, Bo Gao1
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, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|April 17, 2024
概括
研究人员开发了一种新的基于生物的墨水,使用乌油墨纳米粒子 (CINPs) 和纤维素纳米纤维 (CNFs) 来制造可生物降解,可编程软执行器. 这一创新为先进软机器人应用提供了一种可持续和可扩展的方法.
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:
- 软执行器对于软机器人至关重要,但当前的材料往往依赖于不可再生资源,并具有复杂的制备方法.
- 现有的执行器在可扩展性和实现复杂,可编程的变形方面扎.
研究的目的:
- 开发一种可持续的,可生物降解的墨水,用于采用生物基材料的图案执行器.
- 为了实现具有可编程形状变形能力的执行器的直接墨水写作.
主要方法:
- 使用鱼油墨纳米粒子 (CINPs) 和纤维素纳米纤维 (CNFs) 制备了一种基于生物的墨水.
- 直接的墨水写作和基于挤出的3D打印被用于在聚乳酸膜上创建双层执行器.
- 研究了执行器对湿度和光刺激的反应.
主要成果:
- 混合CNF/CINP墨水表现出出色的质特性,用于在柔性基板上精确打印.
- 制造的双层执行器展示了可逆的,由湿度和光线触发的大曲变形.
- 可编程的折叠和卷轴变形是通过定制墨水图案来实现的.
结论:
- 这项研究提出了一种快速,可扩展和具有成本效益的方法,用于生产可生物降解的图案执行器.
- 开发的执行器提供可编程的形状变形能力,推进可持续软机器人领域的发展.
