生物启发的液体和热水响应管状软执行器
Xi Zhang1, Shazed Aziz1, Bidita Salahuddin1
1School of Chemical Engineering, The University of Queensland, Brisbane, QLD 4072, Australia.
ACS applied materials & interfaces
|October 22, 2024
概括
研究人员使用棉花和聚氨开发了新的软执行器,模仿大象的干. 这些生物相容的执行器在广泛的温度范围内提供了多功能运动,克服了当前技术的局限性.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 机器人工程 机器人工程 机器人工程
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 热敏聚合物使机器人和生物医学的软执行器成为可能.
- 现有的执行器面临局限性:狭窄的过渡温度,单向运动和不良的生物相容性.
研究的目的:
- 开发具有增强功能和更广泛的操作温度范围的新型生物相容软执行器.
- 通过仿生设计,克服传统热敏驱动器的局限性.
主要方法:
- 采用了仿生方法,将螺旋状棉花线嵌入水利型聚氨管中.
- 采用了有针对性的表面图案和利用聚氨中的热水刚度变化.
- 进行细胞活力测试以确认生物相容性.
主要成果:
- 开发的执行器在广泛的温度范围内表现出一致的变形能力.
- 实现了多功能运动,包括线性,曲,曲线和旋转运动.
- 执行器材料的高生物相容性通过细胞活力测定得到证实.
结论:
- 易于制造的策略为设计复杂的软执行器提供了一条新的途径,使用易于获得的材料.
- 仿生执行器克服了传统设计的局限性,使智能机器人和生物医学设备的多功能应用成为可能.


