軟機器人

南京航空航天大學(xué)Kai Xiang等研究人員在《J Mater Sci: Mater Electron》期刊發(fā)表名為“The highly stable air-working electro-active ionic polymer actuator based on nitrogen-doped graphene aerogel flexible electrode”的論文，研究使用摻氮石墨烯氣凝膠（3D N-GA）制備了新型電活性聚合物 (EAP) 致動器。此外，通過改變原料配比，獲得了一…

由軟組織構(gòu)成的器件或設(shè)備，如生物學(xué)系統(tǒng)采用的軟組織（楊氏模量<108?Pa），具有可負(fù)荷調(diào)節(jié)、減震、接觸操作等功能的固有優(yōu)勢。聚二甲基硅氧烷是很普遍的商用有機硅樹脂，憑借其高彈性硅氧烷骨架，使其擁有卓越機械性能，熱阻和化學(xué)惰性，成為理想的軟器件所需基體材料。但是，傳統(tǒng)的成型工藝限制了其發(fā)展。而且近期發(fā)展的3D打印技術(shù)工藝雖可利用液體硅橡膠作為油墨獲取復(fù)雜形狀的制品，但該油墨凝膠動力學(xué)和流變特性限制了高寬比結(jié)構(gòu)和懸垂特征，即使通過化學(xué)改性油墨來獲取理想粘度和固化速度的性能，但復(fù)雜化的化學(xué)改性…

聒噪夏日的傍晚，實驗室外的一只日本艾蛛正在加緊織網(wǎng)，爭取趕在天黑前布下“天羅地網(wǎng)”，坐等食物上鉤。和往常一樣，艾蛛在堅固的結(jié)構(gòu)線上紡出粘合的、可拉伸的半透明捕捉線，用作框架。蜘蛛想要捕食，就必須在短時間內(nèi)一擊必殺，而捕捉線上的粘合劑涂層，就是它最可靠的絕招。半透明的捕捉線，方便其隱藏在任何的背景中，可伸縮性能幫助它應(yīng)付于各種環(huán)境。然而，粘合劑“傷人”的同時，也不可避免地造成了蛛網(wǎng)的污染，進而降低蛛網(wǎng)的捕捉能力。因此，聰明的蜘蛛會織出最小的網(wǎng)，降低污染，一旦感知到接觸引起的蛛網(wǎng)振動后，蜘蛛會以迅雷…

近日，美國西北大學(xué)在其官網(wǎng)上報道該校Samuel I. Stupp教授團隊發(fā)表在國際頂級期刊《Nature Materials》的研究工作，該工作報道了基于兩親性多肽超分子的水凝膠在受到光刺激條件下發(fā)生彎曲、旋轉(zhuǎn)和爬行的現(xiàn)象。Samuel I. Stupp教授表示: “這些材料可以增強拾起易碎物體的能力并具備將它們釋放到精確位置所需的軟機器人的功能?！?例如，在醫(yī)學(xué)中，具有“生命”特征的軟材料可能彎曲或改變形狀，以在中風(fēng)后恢復(fù)大腦中的血凝塊，它們還可以游動以清洗干凈的水或海水，甚至承擔(dān)修復(fù)電池缺…

軟機器人通常由比人體肌肉還要柔軟的軟材料制造而成 ，通過控制其柔軟身體的變形來模仿自然界中各種軟體動物的運動，比如毛毛蟲，蛇、魚以及水母等。和剛性機器人相比，軟機器人在柔性、靈活性、以及安全性等方面都具有優(yōu)勢。但是同時，柔性材料也帶來了一些天然缺陷，比如響應(yīng)慢及力量小等，因此大多數(shù)軟機器人運動速度較為緩慢，介于每秒0.02至0.8個身長（自身身體長度）。自然界中蝸牛的爬行速度為每秒0.1-0.2個身長，而獵豹的速度為每秒16個身長。如何讓軟機器人也能高速跑起來成為了一個亟待解決的問題。 近日，北…

具有超彈性和抗疲勞性的輕質(zhì)可壓縮材料，尤其是其中適應(yīng)溫度范圍廣的材料，是航空航天、機械緩沖、能量阻尼和軟機器人等領(lǐng)域的理想材料。許多低密度的聚合物泡沫是高度可壓縮的，但它們在重復(fù)使用時往往易疲勞，并在聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變和熔融溫度附近發(fā)生超彈性退化。 盡管研究者已經(jīng)開發(fā)出各種熱穩(wěn)定的輕質(zhì)金屬和陶瓷泡沫材料，但它們通常都只具有最小的可逆壓縮性，并且在循環(huán)變形下表現(xiàn)出疲勞等問題。碳納米管和石墨烯因具有固有的超彈性和熱機械穩(wěn)定性，近年來被用作制備輕量超彈性材料的基礎(chǔ)材料。雖然已有相關(guān)文獻(xiàn)報道了這類材料的優(yōu)…