级别: 院长
UID: 82359
精华: 0
发帖: 1710
威望: 15 点
积分转换
愚愚币: 251 YYB
在线充值
贡献值: 0 点
在线时间: 93(小时)
注册时间: 2009-12-21
最后登录: 2018-10-02
楼主  发表于: 2018-10-02 09:55天前

 编程人工水凝胶实现复杂三维运动

愚愚学园www.SciFans.net温馨提示:
据最新一期《自然通讯》报道,美国德克萨斯大学阿灵顿分校(UTA)研究人员开发出一种新方法,可对二维(2D)水凝胶进行编程,使其以空间和时间可控的方式进行扩展和收缩,形成复杂的3D形状,并实现运动。

    研究人员表示,该技术可能改变柔性工程系统或设备的设计和制造方式,其潜在应用包括仿生柔性机器人、人造肌肉(柔性材料可改变其形状或像人体肌肉那样响应外部信号而移动)以及可编程的物质。

    UTA团队使用温度敏感、具有局部扩张和收缩率的水凝胶,并利用数字光4D(3D加时间)打印方法对水凝胶进行空间编程,使其响应温度变化膨胀或收缩。通过这种方法,研究人员可在一个步骤中同时打印多个3D结构,然后使用数学方法对结构的收缩和膨胀进行编程,形成3D形状(如马鞍状、皱褶和锥体)及其方向。

    研究人员还开发了基于模块化概念的设计规则,以创建更复杂的结构,包括具有编程顺序运动的仿生结构,这使得形状更为动态以便在空间中移动。研究人员还可控制结构改变形状的速度,从而创建出更为复杂的类似于鱼儿水中游的连续运动。

    研究人员称,与传统的增材制造不同,数字光4D打印方法允许同时打印多个定制设计的3D结构。最重要的是,该方法非常快,打印时间不到60秒,因此具有高度可扩展性。UTA创建的可编程3D结构方法有望为生物机器人和组织工程开辟许多新途径,该方法的应用速度和可扩展性将使其成为未来研究和应用开发的独特工具。(来源:科技日报 冯卫东)

    

    

    

    特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
分享:

愚愚学园属于纯学术、非经营性专业网站,无任何商业性质,大家出于学习和科研目的进行交流讨论。

如有涉侵犯著作权人的版权等信息,请及时来信告知,我们将立刻从网站上删除,并向所有持版权者致最深歉意,谢谢。