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研究人员使用磁场和光控制人造纤毛

更新时间:2020-09-15 08:26点击:

  北卡罗莱纳州立大学和埃隆大学的研究人员制造出了人造纤毛或类似头发的结构,它们可以响应磁场而弯曲成新的形状,然后在适当的光源下会恢复其原始形状。

研究人员使用磁场和光控制人造纤毛

  “这项工作扩大了磁性纤毛的功能,并增强了我们对它们的行为的理解,这在软机器人技术(包括微型机器人)中具有潜在的应用,”该论文的通讯作者,北卡罗来纳大学材料科学与工程学教授乔·特雷西说。州。“这项工作的关键是我们展示了形状记忆磁性纤毛,可以对其形状进行设置,锁定,解锁和重新配置。此属性对于增强型和新应用程序很有用。”

  该发现是基于该团队的早期研究而设计的,该机器人可以使用磁铁和光进行控制。但是,与以前的工作有很大的出入。

  该论文的合著者,物理学教授Ben Evans说:“纤毛是由磁转矩驱动的,这意味着纤毛会旋转并与来自廉价永磁体的磁场对准,而不是被拉向磁体。”伊隆“在我们较早的工作中,对软机器人的致动依赖于磁场梯度,该磁场梯度通过拉动它来移动机器人。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种理论模型,使用户可以预测形状记忆磁纤毛在启动或运动时的响应方式。此外,该模型还解释了纤毛为何以这种方式做出反应。

  该论文的第一作者,近期获得博士学位的杰西卡·刘(Jessica Liu)说:“这些形状记忆磁纤毛也很容易通过使用廉价的永磁体进行自组装来制造。”毕业于数控州。“我们很乐观,这些演示和我们的模型可以帮助研究机构设计具有针对特定应用的新功能的睫毛系统。”


研究人员使用磁场和光控制人造纤毛