自调节无限可编程人造纤毛问世 相关研究发表在《自然》上
多年来,科学家们一直在尝试为微型机器人系统设计微小的人造纤毛,以期该系统可执行复杂运动,包括弯曲、扭曲和反转。美国哈佛大学研究人员开发了一种单材料、单刺激的微结构,甚至可以超越活纤毛。这些可编程的微米级结构能用于包括柔性机器人、生物相容性医疗设备,甚至动态信息加密等一系列应用。该研究近日发表于《自然》杂志上。
构建比人类发丝还小的微结构,通常需要多步制造过程和不同的刺激来产生复杂的运动,这限制了它们的广泛应用。
哈佛大学工程与应用科学学院化学与化学生物学教授乔安娜·艾森伯格称,能够进行各种程序化运动的自适应、自调节材料,代表了一个重要创新,这一领域的进展会影响各种设计材料和设备运行方式,包括机器人、医学和信息技术。
与之前主要依靠复杂材料来实现可重构元件的可编程运动不同,艾森伯格团队设计了一种由单一材料(光响应液晶弹性体)制成的微结构柱。鉴于液晶弹性体基本结构的单元排列方式,当光线照射时,其会重新排列且形状发生改变。
随着这种变化会发生两件事。首先,光线照射的地方变得透明,允许光线进一步穿透到材料中,再导致额外的变形;其次,随着材料变形和形状移动,柱子上的一个新点暴露在光线下,导致该区域也改变了形状。这个反馈回路,推动微结构进入运动循环。
研究人员表示,“内部和外部反馈循环为我们提供了一种自我调节的材料。一旦你打开灯,它就会自行完成所有工作。当灯关闭时,材料会恢复到原来的形状”。
材料的特定扭曲和运动随其形状而变化,使这些简单的结构可“无休止地”重新配置和调整。研究人员使用模型和实验展示了圆形、方形、L形和T形以及棕榈树形结构的运动,并尝试了材料可调整的所有其他方式。
研究表明,通过调整一系列参数来编程,可以进行包括照明角度、光强度、分子排列、微观结构几何形状、温度以及照射间隔和持续时间的变化。
艾森伯格称,个体和集体运动的巨大设计空间,意味着柔性机器人、传感器和强大信息加密系统未来潜在的变革性。
总编辑圈点
无论是在科幻作品中,还是在现实生活中,机器人给我们留下的印象大都冷冰冰、硬邦邦的,动作也十分机械。这并不能完全满足我们对机器人的定义和期待。在这一背景下,柔性机器人相关研究应运而生。采用更柔、更薄、更纤细甚至可编程的各种柔性材料,是让机器人变得更加柔软、小巧、灵活、智能的重要途径之一。形式、功能各异的柔性机器人可以执行传统机器人所不擅长的众多任务,弥补了传统机器人之不足,也在不断拓展我们对机器人的理解和认知。(张梦然)
责任编辑:hnmd003
相关阅读
相关阅读
-
自调节无限可编程人造纤毛问世 相关研究发表在《自然》上
多年来,科学家们一直在尝试为微型机器人系统设计微小的人造纤毛,以期该系统可执行复杂运动,包括弯曲...
-
就医痛点催生陪诊需求 陪诊服务离专业化还有多远?
我脑子里有北京22家大医院的地图。两年前,闫军儒还在一家公司做人力资源工作,闲暇时在某三甲医院做志...
-
险资一季度持仓曝光:青睐金融股和地产股加配中游板块
随着上市公司一季报披露完毕,险资一季度的持仓情况浮出水面。整体来看,险资仍然青睐金融股和地产股,...
-
持股“名不副实” 多只基金被质疑
随着公募基金一季报的披露,有投资者质疑部分主题基金持股名不副实。记者注意到,新生代明星基金经理刘...
-
不是心血来潮突袭?小米称小米印度员工遭印执法机构“极端胁迫”
路透社7日披露的一份法庭文件显示,小米(印度)方面称,该公司前总经理马努·库马尔·贾因和首席财务官...
-
打团伤害高英雄死的太快!《英雄联盟》新版本将降低整体英雄伤害
英雄联盟新手玩家时常有这样的疑惑,一波团战下来,也不知道自己放了什么技能,或者是吃了什么技能,但...
-
微软收购动视暴雪:未来元宇宙主导权之战
新浪科技讯北京时间5月9日上午消息,据报道,今年1月,当微软宣布以687亿美元收购电子游戏巨头动视暴雪...
-
27家上市公司拟分红金额超百亿 部分公司分红数额超当期净利
随着年报出炉,上市公司也纷纷推出了利润分配方案。其中,不乏出手豪气的公司,如工商银行拟分红超千亿...
-
RCEP实施4个多月 江苏外贸企业获利了吗?
今年1月1日,《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)正式生效。4个多月过去了,江苏的外贸企业获利了吗?还...
-
福特抛售800万股Rivian股票
福特抛售800万股Rivian股票一季度,福特所持Rivian股份损失了54亿美元。
-
特斯拉起诉前工程师 称其盗取超算技术
特斯拉起诉前工程师称其盗取超算技术涉事工程师名为AlexanderYatskov,他于今年1月加盟特斯拉,担任热能...
-
留抵退税减征“六税两费” “放水养鱼”真金白银为企业蓄力回春
大规模增值税留抵退税,减征六税两费,延长制造业中小微企业缓税期限,提升科技型中小企业研发费用加计...
-
总投资103亿元!宜兴百亿级项目签约80天开工
近日,总投资103亿元的超级陶瓷电容器与智能传感器制造项目在宜兴环科园正式启动建设。从项目正式签约到...
-
针对普惠群体倾斜信贷资源 上海金融业支持抗疫进行时
为支持疫情防控和企业复工复产复市,自此轮疫情发生以来,上海多个金融监管部门出台了相关政策,进一步...
-
欧盟原油进口禁令预期增强 警惕油价上涨卷土重来
原油价格自中国多地疫情反复以来沉寂了一个多月,如今又有突破上行之势。布伦特油价再度突破110美元大关...
-
超百城花式“稳地产” 地产信贷有望年中反弹
房地产市场利好消息不断,但供给端和需求端恢复信心仍需要时间,信贷数据有望在近期触底。从4月数据来看...
-
外企重申对中国市场信心 上海复工复产进行中
近期上海的突发疫情,让大量企业和个人受到了较大影响,其中也包括外企。自2002年在全国率先出台鼓励跨...
-
抵御病毒进入人体的第一道关口 新冠鼻喷疫苗今年上市可能性小
新冠疫苗虽然能防止重症,但对于防止不断变异的病毒感染以及降低二次传播的效果非常有限,因此尽管疫情...
-
康美药业案影响持续发酵 多家*ST企业独董对年报真伪保留意见
康美药业案的判决结果虽已过去大半年,但其影响还在持续发酵。第一财经记者梳理发现,A股2021年报中,有...
-
太平洋金福优享终身寿险怎么样?买了不合适能退吗?
太平洋保险算是一家大保险公司了,其旗下不断推出了新产品。金福优享就是太平洋旗下卖的比较好的终身寿...
-
退保找第三方可靠吗?怎么全额退保?
很多人买保险之前,只知道要买保险,要给自己买保障。但是对于保险并没有做很多功课,往往是跟风购买,...
-
保险交了一年直接不交会怎样?没钱交保费怎么办?
多数人买保险都是买长期险,因为不知道疾病和意外什么时候会来,长期险保障的时间长,自然是大家的第一...
-
泰康儿童保险有哪几种?儿童适合买什么保险?
儿童保险既能够为孩子增添一份保障,也可以给家长减轻一些负担,因此儿童保险的市场格外活跃,大家挑的...
-
社保医疗保险报销百分之多少?社保医疗保险报销范围是什么?
虽然大部分公司都为员工缴纳了社保,但是绝大多数人只知道要交社保,不知道社保的用处,或者不知道社保...
-
江苏海洋经济迈上9000亿元新台阶 主要海洋产业全面复苏
按照省委、省政府加快建设海洋强省部署要求,江苏全域谋划推进海洋经济高质量发展,海洋产业结构调整步...
-
以柴油闻名世界的江西五十铃“卷”起来太疯狂 汽油版mu-X牧游侠上线
匠心五十铃,品质一百年!4月18日,江西五十铃发布全新升级的mu-X牧游侠汽油新品,拉开品牌进军汽油车市...
-
时隔12年美债收益率反超中国 美联储“惯性操作”让人担忧
同花顺财经5月7日报道,美国30年期国债收益率上升10个基点至3 225%,为2018年以来最高水平。上周,10年...
精彩推荐
阅读排行
精彩推送
- 应对全球气候变暖 我国发现水稻...
- 嫦娥五号月壤研究新发现:活性化...
- RTX 30 LHR挖矿限制倍破解 网...
- SSD硬盘价格急涨 闪存污染影响...
- 2299元!realme Q5 Pro联名限...
- 苹果激进!全新iPhone首曝光:前...
- 小米称其印度员工遭印执法机构胁...
- 北交所年报成绩单出炉:88家公司...
- 或主打新能源皮卡 吉利新品牌RA...
- 上汽如何渡劫?
- 比亚迪长沙工厂疑似排放污染,长...
- 获新交所附条件上市资格涵 蔚来...
- Stellantis、大众、奔驰暂不考虑...
- 东海优化税收营商环境 多措并举...
- “财政金融支农16条”出台 “金...
- 昆山9个项目签约落地 项目总投...
- 分支机构屡屡被罚 证监会连环追...
- 人民币汇率有经济基本面“托底”...
- 年内21家公司在北交所上会 多家...
- 交通信用卡逾期两年了能协商吗?...
- 人保正常退保几个工作日到账?怎...
- 业务员退保有什么影响?业务员不...
- 长城爱永随终身寿险坑吗?能不能...
- 第三方退保合法吗?找第三方退保...
- 江苏纾困帮扶政策频发 保市场主...
- 微创光电:战略投资者交投资本拟...
- 网传韵达快递员骂顾客卖国求荣,...
- 字节推出“聆镜”直播一体机及App
- 全国首个!江苏新能源汽车充(换...
- 深市主板总市值超20万亿元 新兴...