创建的3D印刷软网格机器人
结构可以合同，重塑和抓住小物体，同时漂浮在水面上
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北卡罗来纳州立大学的研究人员创造了3D印刷的柔性网格结构，可以在漂浮在水面上使用施加的磁场控制。这些结构可以抓住小物体并携带水滴，使其能够用作生活在水面上的模仿生物的软机器，或者可以用作细胞培养物的组织支架。
“这项研究表明了新兴领域的结合3D印刷和软机器人的能力，”弗兰克瓦尔维尔州弗兰克和多丽丝Culberson杰出教授的NC状态和描述研究的纸张的相应作者。
要创建这些结构，研究人员从硅氧烷微珠制成“墨水”，由液体硅氧烷结合并包含在水中．由此产生的“均质复合触变膏”类似于普通牙膏，可以很容易地从牙膏管中挤出，但在你的牙刷上保持其形状而不会滴漏。研究人员使用3D打印机将浆糊塑成网状图案。这些图案随后在烤箱中固化，形成可弯曲的硅胶结构，可以通过磁场的应用来控制——拉伸和收缩。
“这种自我加强的粘贴使我们能够创建超软而灵活的结构，”NC状态博士学位的Sangchul RoH表示。Velev的实验室的学生和本文的第一作者。
“嵌入广泛可用的铁羰基颗粒并具有高磁化，使我们能够赋予磁场梯度的强烈反应，”Joseph特雷西，材料科学和工程教授以及该项目的高级共同调查员。
“结构也是辅助的，这意味着它们可以在所有方向上扩展和收缩，”Velev说。“通过3D打印，我们可以在磁场施加之前和之后控制形状。”
结构的性质也允许它们在漂浮在水面上使用，类似于水流浪者，或脱脂或跳过水面的昆虫。
“模仿身体的活组织是这些结构的另一个可能的应用，”RoH说。
在论文中，发表于特殊问题先进的材料技术，研究人员展示了他们如何设计可重新配置的网格，可以“抓住”铝箔的微小球的结构和可以“携带”单个水滴的结构，然后通过网状物释放它。
“现在，这是一个早期阶段的软机器人执行器的概念，”Velev说。
本文由NC国家研究生Lilian B. Okello，Jameson P.Hankwitz和Jessica A.-C。刘，本科生芸黑。
该研究由国家科学基金会资助授予CBET-1604116和CMMI-1663416。
-kulikowski-
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