昆士蘭大學的研究人員開發了一種3D列印方法，可以製造出具有動物生理特徵的可變形液態金屬機器人。
澳大利亞生物工程與納米技術研究所 (AIBN) 的喬瑞瑞博士和她的研究團隊使用這種技術製作了具有優越強度和靈活性的醫療復健元件和設備。這項研究發表在《先進材料》上。
喬博士說：「我們的目標是模仿哺乳動物的運動、靈活性和控制能力。」
「通過將“柔軟”的球形液態金屬納米顆粒和“剛性”的類似棒狀的鎵基納米棒結合在3D列印過程中，我們能夠複製出動物的骨骼和肌肉之間的互聯網絡，這使得它們在效率和力量上具有優勢。」
「這種可調整的鎵-聚合物複合材料可以用於下一代醫療復健產品，例如高精度的義肢抓取器。」
與喬博士之前的液態金屬研究類似，這些新創造物能在受到熱和紅外光等刺激時，改變和保持不同的形狀和功能。
喬博士表示，許多製造商都從自然界中柔軟生物的運動機制中獲得靈感。
她說：「但是，由於材料選擇的限制以及傳統製造方法中涉及的複雜多步驟過程，製造混合結構非常具有挑戰性。」
「我們開發了一種新方法來模仿動物生理，以便利用快速簡單的製造過程來促進我們的技術。」
喬博士表示，考慮到製造的便利性及其潛在應用，這種柔軟-剛性聚合物複合材料可能會徹底改變混合軟材料的領域，並加速軟體機器人的創新。
「我們希望看到能推進3D列印技術和設計策略的研究，專注於增加3D列印複合材料中金屬基納米顆粒的比例。」
「這將進一步增強反應性能，最終改善混合軟體機器人的性能。」
這個項目涉及AIBN的研究人員，包括黃旭敏、杭江宇、納法爾·卡比爾·阿哈邁德·納薩爾、湯瑪斯·奎因、張立文博士和湯姆·戴維斯教授。
更多資訊：
黃旭敏等，4D列印混合軟體機器人由可變形液態金屬納米顆粒啟用，先進材料 (2024)。DOI: 10.1002/adma.202409789
提供者：
澳大利亞生物工程與納米技術研究所 (AIBN)
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