美國華裔科學(xué)家?guī)ь^發(fā)明可塑形3D“墨水”
中國僑網(wǎng)6月14日電 據(jù)美國《世界日報(bào)》編譯報(bào)道,麻省理工學(xué)院 (MIT)機(jī)械工程系副教授趙選賀的研究團(tuán)隊(duì),已創(chuàng)造出一種富有可塑性的柔軟3D“墨水”,可用以列印能用磁波使其滾動(dòng)、蹦跳,甚至抓取物體的裝置。
研究人員說,這種用磁鐵微粒子與柔軟硅膠混合制造的可變形材料,可能用于發(fā)展富有彈性的自動(dòng)機(jī)械和醫(yī)學(xué)裝置,例如能把藥物送到體內(nèi)必要地點(diǎn)釋出的微小裝置。
MIT說,他們用新材料印制各種能用磁力操作的結(jié)構(gòu),包括會(huì)皺起來的平滑圓環(huán)、能擠壓關(guān)閉的長管子、會(huì)自動(dòng)折起的板子,以及形似蜘蛛,會(huì)爬行、滾動(dòng)、跳躍和快速閉合抓住滾過的球的“抓取器”。
在“自然”期刊發(fā)表的研究報(bào)告說,這種裝置甚至能夠遵照指令,裹住一個(gè)小丸子把它帶到桌子另一端。
2003年畢業(yè)于天津大學(xué)的趙選賀說,這種材料能夠用以制造由磁力控制的生物醫(yī)學(xué)裝置,例如用一個(gè)結(jié)構(gòu)圍住血管以控制血流,或用磁力引導(dǎo)微小裝置通過腸胃道拍照、采集組織樣本、清除阻塞或送藥。
這是發(fā)展可操縱改變形狀和動(dòng)作的柔軟彈性材料的最新突破。例如,可用改變溫度或酸鹼值使其脹縮的水凝膠裝置;注入水就可啟動(dòng)的液壓裝置;注入電流即可伸展的彈性體材料。
但是,這些裝置變化都很緩慢,有些得花幾個(gè)小時(shí)才能變形,有些必須用管子與水或空氣連結(jié),彈性體則必須用高壓電電擊。
趙選賀的研究伙伴金倫鎬 (譯音)說,目前對制造能夠不需管線連結(jié),在人體這種封閉空間執(zhí)行特定任務(wù)的柔軟機(jī)器人還沒有理想材料,而新的方法前景可期,因?yàn)樗焖?、力量?qiáng)大、對人體無害,而且能夠遙控。
研究人員說,現(xiàn)有磁控材料的鐵粒子都有相同的磁極,新法卻采用不同磁極粒子,因此制作出來的裝置可做更復(fù)雜的動(dòng)作。