中大研发 3D磁控变形软材料

2023-01-03 00:00

磁性弹性体通过使用可编程的磁场输入,实现结构的多样化转变。
磁性弹性体通过使用可编程的磁场输入,实现结构的多样化转变。

(星岛日报报道)自然界生物通过形态转变适应环境,中文大学机械与自动化工程学系的研究团队,受到刀鱼可随意屈曲的波浪形鱼鳍启发,研制可自由屈曲变形的3D磁调控动态变形软材料,有助塑造更灵活的软体机械人,并应用于生物医学领域。

新技术由中大机械与自动化工程学系教授张立与金东东,联同城市大学教授张甲晨、中国科学技术大学教授王柳合作研究,利用磁场控制软材料,作更灵活的形态转换。团队把磁性弹性体固定在玻璃基板上,浸入有机溶剂甲苯,吸收后会在其内部扩散导致膨胀,而在基板约束下,弹性体产生屈曲,自然形成3D复杂波浪式的变形。
受刀鱼随意屈曲鱼鳍启发

团队亦在弹性体由膨胀至回复原状过程中,施加强脉冲磁场磁化,以调节磁场的强度、方向及梯度,控制其屈曲状态,实现远超准静态调控的多形态动态变换行为。张立指,团队受到刀鱼可随意屈曲的波浪形鱼鳍启发,它们通过调节鳍来控制游动方向,包括向前或向后移动,或停留在原地不动,而新技术的可控流体行为,在流体操控、微颗粒筛选、生物检测、软体机械人等领域,甚具应用价值,团队拟将磁性弹性体应用于微型机械人,进一步探索生物医学应用。
 

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