六腿軟體機(jī)器人   圖片來源：《自然》

    一項(xiàng)研究展示了利用一種3D打印方法制造的軟材料在施加磁場(chǎng)后，可以快速發(fā)生精細(xì)可逆的形變。該技術(shù)可以設(shè)定材料執(zhí)行各種有用的動(dòng)作，包括滾動(dòng)、跳躍和抓住物體。

    軟材料可以依據(jù)熱、光或磁場(chǎng)之類的刺激而改變形狀，具有廣泛的應(yīng)用潛力：從柔性電子、軟體機(jī)器人到各種生物醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)，如藥物遞送和組織工程。就醫(yī)學(xué)應(yīng)用而言，相關(guān)材料需要在封閉空間內(nèi)運(yùn)行且需要遠(yuǎn)程控制，而磁場(chǎng)提供了一種卓有成效的激活刺激。但目前的制造方法只允許簡(jiǎn)單的形狀變化。

    美國(guó)麻省理工學(xué)院的趙選賀及同事開發(fā)了一種技術(shù)，可以在幾分之一秒內(nèi)打印柔軟的磁活化材料。該制造工藝將鐵磁微粒嵌入硅橡膠基體內(nèi)。在近日發(fā)表于《自然》的報(bào)告中，研究人員通過磁化打印機(jī)噴嘴控制微粒的排列，從而能夠?qū)Υ蛴〔牧系牟煌瑓^(qū)域進(jìn)行設(shè)定，使之在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生特定的形變。例如，材料可以在不同靜態(tài)形狀之間切換，或者根據(jù)磁場(chǎng)變化發(fā)生動(dòng)態(tài)變形。這樣的材料具有彈性，在去除磁場(chǎng)后會(huì)恢復(fù)原來的面貌。

    研究人員利用這種技術(shù)打印了一個(gè)六腿軟體機(jī)器人。通過施加不同的磁場(chǎng)，機(jī)器人可以爬行、滾動(dòng)、輸送藥物，甚至捕獲并釋放降落的物體。第二種設(shè)計(jì)可以使機(jī)器人水平跳躍12厘米，方法是首先在一個(gè)方向上施加一個(gè)磁場(chǎng)使其折疊，然后在另一個(gè)方向施加磁場(chǎng)將其釋放。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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