北卡罗莱纳州立大学马特·希普曼 一组磁性纤毛的照片,这些纤毛被折叠并夹在镊子顶端
信用:杰西卡
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刘(姓氏) 北卡罗来纳州立大学和埃隆大学的研究人员已经制作了人工纤毛,或类似毛发的结构,它们可以在磁场的作用下弯曲成新的形状,然后在适当的光源下恢复到原来的形状
“这项工作扩展了磁性纤毛的能力和我们对它们行为的理解,这在软机器人学中有潜在的应用,包括微型机器人学,”乔·特雷西说,他是这项工作的一篇论文的相应作者,也是北卡罗来纳州立大学材料科学与工程教授
“这项工作的一个关键点是,我们已经展示了形状记忆磁性纤毛,其形状可以设置、锁定、解锁和重新配置
此属性对于增强的和新的应用程序非常有用
" 这项发现建立在该团队早期研究的基础上,该研究设计了可以用磁铁和光控制的软机器人
然而,与以前的工作有很大的不同
该论文的合著者、埃隆大学的物理学教授本·埃文斯说:“纤毛由磁力矩驱动,这意味着纤毛旋转并与廉价的永磁体产生的磁场对齐,而不是被拉向磁体。”
“在我们早期的工作中,软机器人的驱动依赖于磁场梯度,磁场梯度通过拉动机器人来移动机器人
新方法为设计软机器人提供了另一种工具
" 研究人员还开发了一个理论模型,允许用户预测形状记忆磁性纤毛在被启动或开始运动时会如何反应
此外,该模型解释了为什么纤毛会做出这样的反应
该论文的第一作者和最近的一位博士杰西卡·刘说:“这些形状记忆磁性纤毛也很容易利用廉价的永久磁铁通过自组装来制造。”
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毕业于北卡罗来纳州
“我们乐观地认为,这些演示和我们的模型可以帮助研究团体为特定应用设计具有新功能的纤毛系统
" “我们认为这项工作将有助于提高软机器人的能力,”特雷西说
这篇题为“光热可重构形状记忆磁性纤毛”的论文发表在《先进材料技术》杂志上
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