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12bet官网:将智能材料加工成能对热刺激做出反应的动态结构材料

时间:2021/10/13 7:41:21  作者:  来源:  浏览:11  评论:0
内容摘要:软机器人是一种新型的柔性机器人,能够适应不同的非结构化环境,能够更好、更安全地与人类进行交互。与传统机器人相比,它们灵活、适应性强,危险性小。但目前,软机器人主要采用手工装配工艺制造。制造方法的局限性导致生产困难,限制了材料选择的范围,难以获得复杂的驾驶性能,特别是无限的自主运动...
软机器人是一种新型的柔性机器人,能够适应不同的非结构化环境,能够更好、更安全地与人类进行交互。与传统机器人相比,它们灵活、适应性强,危险性小。但目前,软机器人主要采用手工装配工艺制造。制造方法的局限性导致生产困难,限制了材料选择的范围,难以获得复杂的驾驶性能,特别是无限的自主运动和感知能力。

相比之下,3D打印(增材制造技术)可以基于数字模型自动、准确地将设计思想转化为复杂零件,大大提高生产效率和制造灵活性。

“在3D打印的基础上,我们为软机器人的制造增加了一个‘时间’维度,也就是4D打印,将智能材料加工成能对热刺激做出反应的动态结构材料。”冯伟介绍,我们希望使用4D打印,可以得到一个具有感知和适应性的智能软机器人,而不是一个只能变形的驱动器。如果软机器人能有更丰富的驾驶现象,它们就能模仿更多的动物或人的行为,实现智能,即人工智能。目前的研究大多基于弯曲和变形作动器,这只是初步的刺激响应性能。

4D打印直接获得智能软件机器人

通过4D打印直接获得智能软件机器人是一个巨大的挑战。

冯伟团队利用4D打印技术精准加工液晶弹性体智能材料,直接获得具有感知和适应性的智能软件机器人。“液晶弹性体是一种交联聚合物网络,可以连接聚合物网络中的各向异性刚性介观单元。其特殊的结构将橡胶的弹性和液晶的各向异性有机地结合在一起,产生了特殊的光学和物理性能。”冯伟介绍,由于原子在晶体中的定向排列,液晶在各个方向的性质不同,即各向异性。

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