2018年6月5日,羅格斯大學(xué)的工程師創(chuàng)造了一種智能凝膠,它用3D打印,可以在水下漫步。
這種智能凝膠可以制造出柔軟的機(jī)器人,像章魚一樣,在水下行走,即便碰到東西也不會(huì)損壞它們。這種智能凝膠也可制造人造心臟、胃和肌肉等人體組織,此外,還可以診斷疾病、檢測(cè)和輸送藥物,或者用于執(zhí)行水下檢查的設(shè)備。
這種智能凝膠的材料非常軟、非常靈活,比硬材料便宜,并且可以小型化。與硬件設(shè)備相比,由軟材料制成的設(shè)備通常易于設(shè)計(jì)和控制。
研究人員HowonLee表示:“在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域, 3D打印的智能凝膠具有巨大的潛力,因?yàn)樗愃朴谌梭w內(nèi)組織,也含有大量水分并且非常柔軟,它可以用于許多不同類型的水下設(shè)備。”
在3D打印過(guò)程中,光線投射在光敏溶液上,就變成了凝膠。Lee說(shuō),將水凝膠置于咸水溶液(或電解質(zhì))中,通過(guò)兩根細(xì)導(dǎo)線即可觸發(fā)凝膠的運(yùn)動(dòng):向前走,轉(zhuǎn)彎,抓取和移動(dòng)物體。類似身高約1英寸的人類步行。
智能凝膠運(yùn)動(dòng)的速度可以通過(guò)改變其尺寸來(lái)控制,凝膠可以根據(jù)電場(chǎng)的變化而彎曲或改變形狀。凝膠類似于收縮的肌肉,因?yàn)樗扇彳浀牟牧现瞥桑砍^(guò)70%,并能對(duì)電刺激作出反應(yīng)。
“這項(xiàng)研究展示了3D打印技術(shù)如何擴(kuò)展這種智能凝膠的設(shè)計(jì)和多功能性。”Lee說(shuō)。
該研究在ACS應(yīng)用材料與接口在線發(fā)表。