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智能材料表现得像机器人

2021年3月23日
新型电压驱动、可变形材料可用于快速形成三维形状和微型机器人,应用于生物细胞规模。

本文刊登于微波和射频经允许,在此发表。

一种独特的类似机器人的薄二维(2D)材料已经被美国陆军资助的研究人员开发出来,这种材料能够保持程序设定的形状康奈尔大学.利用施加的电压,2D材料可以形成三维(3D)形式,在电压去除后保持新的形状。研究人员用这种新材料创造了被认为是世界上最小的自折折纸鸟,证明了其有效性(见上图;材料本身在左边,鸟在右边).该研究团队还包括来自国家科学基金会(NSF)和美国空军科学研究办公室(AFOSR)的成员。

该材料由一层薄薄的铂与钛(Ti)或二氧化钛(TiO)组成2)的电影。它可能是高分辨率传感器和纳米机器人的基础。迪恩博士斑鸠他是美国陆军作战能力发展司令部(DEVCOM)下属的陆军研究办公室复杂动力学和系统项目经理。陆军研究实验室他说:“研究团队正在推动我们在微尺度甚至纳米尺度上控制运动的速度和精度的极限。除了为纳米机器人铺平道路,这项努力的科学进步可以实现智能材料设计和与分子生物世界的交互,这可以前所未有地帮助陆军。“(SESB: 712379)

康奈尔大学约翰·纽曼物理科学教授Paul McEuen教授补充说:“我们人类,我们的定义特征是我们已经学会了如何在人类尺度上,以及在巨大尺度上构建复杂的系统和机器。我们还没有学会如何建造小型机器。”

材料研究的目标之一是创造具有人工智能(AI)和集成微处理器的细胞大小的机器人,能够在微米大小的分子尺度上进行生物应用。研究人员开发的形状移动记忆驱动器的弯曲半径小于1 μm。在施加电压的情况下,它们可以在几毫秒内改变形状,在低控制电压下,它们可以被压平和改造数千次。

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