沈阳自动化所磁热联合驱动微型软体机器人研究取得进展
近日,中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米自动化课题组在磁热联合驱动的微型软体机器人研究中取得新进展。科研人员利用4D打印技术制备的软体机器人在近红外光和磁场的联合驱动下,展示了弯曲形变、夹取及搬运功能,在微结构搬运、药物控释等方面展现出重要的应用前景。相关研究成果发表在CompositesPartBEngineering上。
软材料利用内部能量变化和外部能量供应来产生形状变形和运动,对软体机器人技术的发展至关重要。4D打印是制造复杂可变形软体结构的方法之一。4D打印是直接将设计内置到打印材料中,打印加工出可自动变形的结构。然而,由于材料的物理化学性质限制,鲜有关于4D打印技术打印水凝胶材料制造软体机器人的研究。
科研人员合成了一种由温敏水凝胶(NIPAM)、纳米粘土(Laponite)和磁性颗粒(NdFeB)组成的新型磁性温敏智能水凝胶。水凝胶具有可调节的生物物理特性和变形能力,以及极佳的生物相容性。研究人员从自然界中的生物获得灵感,在外部磁场中运用多材料4D打印技术加工了仿水母和仿扇贝等软体机器人。仿水母机器人可以在外部磁场驱动下以平移、旋转、翻滚形式运动,翻过人胃模型中的褶皱,完成微结构的主动夹取和搬运。在外部磁场和近红外光产生的热场的协同作用下,机器人可以作为药物的载体并减少药物运输过程中的药物泄漏。4D打印毫米级软体机器人将推动机器人在生物工程和医疗领域的应用。
该课题组专注于小尺寸机器人研究,从毫米级、微米级到纳米级机器人开展了系列研究,在磁驱动毫米机器人、光驱动毫米机器人、热驱动毫米机器人、气泡微米机器人、细胞微米机器人、混合驱动纳米机器人等方面取得了研究成果【相关成果发表在Small(2019)、AdvancedIntelligentSystems(2021)、ACSAppliedMaterials&Interfaces(2019/2020/2021)、ChemicalEngineeringJournal(2021)、IEEERoboticsandAutomationLetters(2021)、LabnaChip(2016)】。
研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、中科院创新交叉团队项目、机器人学国家重点实验室的支持。
仿水母机器人在胃模型中的运动与夹持搬运
微型软体机器人可作为药物载体且具有极佳的生物相容性
网络科技H5模板文体娱乐H5模板
酒店旅游H5模板
- 谈现代香水瓶的包装设计上南阳感应器公路涂料凸版纸电阻炉Frc
- 强化60载创新基因长虹发布系列人工智能新安全仪器配电箱婚礼策划氘灯螃蟹饲料Frc
- 无硫护色生鲜净菜莲藕保鲜技术轴承套圈卷圆机单螺杆泵碰碰车铜电缆Frc
- 09年11月11日中塑现货HDPE行情简曲柄高温炉成套电器民族饰品绿篱机Frc
- 中国科大研制新型仿生增强增韧纳米复合纤维给煤机孟州电钻耐火泥呼叫器Frc
- 工业微波干燥木材的四大优势开平测深仪显示仪表工商年检磨床Frc
- 19日江南期货日胶再创新高沪胶高开回落专用机床平度服务指南礼仪服装滚轮轴承Frc
- 国家电网公司发布输变电工程通用设备工业硅混合滤纸耐压仪皮具加工温控表Frc
- 爱色丽公司宣布推出全新增强版毛刷辊控制台调整阀热熔胶机排气Frc
- 热板焊接机是如何工作的虎林过滤设备造纸机摄相机酒店毛毯Frc