西安交大唐敬达课题组《ACS AMI》: 三相态磁驱动微型机器人
2024-01-25 来源:高分子科技
磁驱动微型软体机器人可在复杂受限的环境中进行灵活的运动,广泛应用于微创手术、细胞/药物输送等生物医学领域。其中,基于弹性体、水凝胶的微型软体机器人可通过磁畴编辑实现预先设计的形状变形,但基体的固体性质限制其变形能力。相比之下,基于液体的微型软体机器人(如铁磁流体、液态金属)表现出优异的可变形性和形态适应性。目前,针对可相变的磁性软体机器人的研究相对有限。因此,开发一种具有多相态可逆转换,实现多种功能的磁机器人仍然是一个挑战。
图1. 三相态磁驱动微型机器人示意图
图2. 三相态磁驱动微型机器人的流变特性
图3. 液态磁驱动微型机器人的磁驱动运动和变形
图4. 三相态转换的磁驱动微型机器人的多功能应用
总结:提出了一种可实现三相态可逆转换的磁性液滴微型机器人。其在三种相态:液态、粘流态和固态下具有不同的磁驱动和变形特性。通过相态之间的自由转换,实现了不同相态磁性软体机器人的优势互补,具有了在复杂环境中稳定导航、形态适应、形状重构、可控刚度和导电等多功能,有望在柔性电子和生物医学领域得到应用。
论文第一作者为西安交通大学航天学院研究生魏黄三,通讯作者为西安交通大学唐敬达副教授。
论文链接:https://achs-prod.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c13627
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(责任编辑:xu)
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