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自愈3d打印凝胶在机器人和医学领域有着广阔的前景

商业 2020-01-17 16:24:47

如果机器人不是由硬的、冷的金属或塑料制成的,而是由更柔软的材料制成的,那么它可能更有吸引力,也更实用。布朗大学的研究人员相信他们已经开发出了一种新的材料,这种材料可能是“软机器人”的理想选择。它已经证明,它可以捡起小巧精致的物体,并且可以形成定制的微流控装置——有时被称为“芯片上的实验室”,用于识别侵略性癌症和在现场生产救命药物等。

这种3D打印的水凝胶是一种双聚合物,当用某些化学物质处理时,它能够弯曲、扭曲或粘合在一起。一种聚合物具有共价键,提供强度和结构完整性。另一种聚合物具有离子键,它允许更多的动态行为,如弯曲和自粘附..聚合物一起创造了一种柔软、坚固和反应灵敏的材料-理想的创造一个柔软的,机器人抓地力。

水凝胶也可能是微流控装置的一个很有前途的基础-用于从癌症治疗到液体手表技术和检测爆炸物。到目前为止,很难用微流体所需的复杂通道和腔室来设计水凝胶。但由于这种新材料是3D打印的,它可以用堆叠的LEGO样块制造,并且可以将“复杂的微流控结构”纳入每个块中。这些可以创建一种模块化系统,其中具有不同微流控通道的块可以根据需要组合在一起。

这种材料还没有完全准备好使用。研究人员说,他们仍在调整聚合物,以获得更多的耐用性和功能。如果他们成功了,这可以使建立软机器人组件和实验室在芯片上,就像抓住LEGO碎片一样简单-或者至少要容易得多。

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