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九州大学:4D打印磁软体驱动器

时间:2019-07-03

  研究人员研发出了两种不同类型的仿生结构:蠕虫状结构和人造纤毛结构。这种致动器能够连续收缩并以波浪的形式向前移动,然后变形。 研究人员解释道:“蠕虫结构设置在两个壁之间的狭窄间隙中,致动器可以在狭窄的间隙中向前移动,就像蠕虫一样,在体内传播波形并变形。”

  人造纤毛样本是为了模仿流动的“毛发状生物”,呈现出同步波。研究小组研发了四种不同各向异性的纤毛。迄今为止,该团队尚未测试结构的机械强度或其他性能。 “现有系统对于模仿自然生物的运动很有用。”作者总结道。如果说3D打印是世界创新的突破口,那么4D打印是有过之而无不及。

  日本九州大学推出了一台针对磁性软体致动器的4D打印机,在最近发表的《磁性颗粒分散3D打印凝胶结构的生物模拟运动》一文中,相关研究人员对该研究进行了概述,表示为3D打印件以及4D打印材料设计了新硬件,并对具有磁性各向异性、通过磁场变形的仿生致动器进行了探索。

  每个颗粒在打印前被磁化,于是在固化过程中就会产生旋转。“首先对固化的部分施加磁场,同时对下一步要打印的部分施加另一磁场。这样打印之后,就可以可在磁场条件下、以致动器的形式工作了; 研究人员表示,打印件中排列的磁性粒子会将旋转力矩与磁通线结合在一起。

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