沈陽自動化所磁熱聯合驅動微型軟體機器人研究取得進展
【化工儀器網 項目成果】近日，中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室微納米自動化課題組在磁熱聯合驅動的微型軟體機器人研究中取得新進展。科研人員利用4D打印技術制備的軟體機器人在近紅外光和磁場的聯合驅動下，展示了彎曲形變、夾取及搬運功能，在微結構搬運、藥物控釋等方面展現出重要的應用前景。相關研究成果發表在Composites Part B-Engineering上。
軟材料利用內部能量變化和外部能量供應來產生形狀變形和運動，對軟體機器人技術的發展至關重要。4D打印是制造復雜可變形軟體結構的方法之一。4D打印是直接將設計內置到打印材料中，打印加工出可自動變形的結構。然而，由于材料的物理化學性質限制，鮮有關于4D打印技術打印水凝膠材料制造軟體機器人的研究。
科研人員合成了一種由溫敏水凝膠(NIPAM)、納米粘土(Laponite)和磁性顆粒(NdFeB)組成的新型磁性溫敏智能水凝膠。水凝膠具有可調節的生物物理特性和變形能力，以及極佳的生物相容性。研究人員從自然界中的生物獲得靈感，在外部磁場中運用多材料4D打印技術加工了仿水母和仿扇貝等軟體機器人。仿水母機器人可以在外部磁場驅動下以平移、旋轉、翻滾形式運動，翻過人胃模型中的褶皺，完成微結構的主動夾取和搬運。在外部磁場和近紅外光產生的熱場的協同作用下，機器人可以作為藥物的載體并減少藥物運輸過程中的藥物泄漏。4D打印毫米級軟體機器人將推動機器人在生物工程和醫療領域的應用。
該課題組專注于小尺寸機器人研究，從毫米級、微米級到納米級機器人開展了系列研究，在磁驅動毫米機器人、光驅動毫米機器人、熱驅動毫米機器人、氣泡微米機器人、細胞微米機器人、混合驅動納米機器人等方面取得了研究成果【相關成果發表在Small(2019)、Advanced Intelligent Systems(2021)、ACS Applied Materials & Interfaces(2019/2020/2021)、Chemical Engineering Journal(2021)、IEEE Robotics and Automation Letters(2021)、Lab n a Chip(2016)】。
研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中科院青年創新促進會、中科院“創新交叉團隊”項目、機器人學國家重點實驗室的支持。
仿水母機器人在胃模型中的運動與夾持搬運
微型軟體機器人可作為藥物載體且具有極佳的生物相容性
關注本網官方微信 隨時閱讀專業資訊
- 教育盛會精彩紛呈！第62屆高博會等你來發現驚喜 2024-11-16 13:31:52
- 11月15日，第62屆高等教育博覽會如約開幕。重回山城重慶，本屆高博會將會給觀眾帶來什么樣的新體驗？
- 第62屆高博會即將開幕：科技賦能教育，“雙一流”建設再升級 2024-11-09 09:49:18
- 高博會期間，多場聚焦高等教育質量提升與雙一流建設的論壇將舉辦，包括高等教育高質量發展論壇、高校教務處長論壇及高校辦公室主任工作創新論壇，共同探討雙一流建設的策略與路徑。
- 推動職業教育新飛躍 第62屆高博會助力產業工人隊伍建設 2024-11-08 16:23:20
- 第62屆中國高等教育博覽會即將召開，聚焦深化產業工人隊伍建設改革與職業教育改革，通過產教融合推動高質量發展，共謀教育與產業深度融合新篇章，助力我國經濟轉型升級。
- 精密儀器儀表也可支持！首臺（套）重大技術裝備保險補償項目申報 2024-10-29 14:07:12
- 10月29日，工業和信息化部發布《開展首臺(套)重大技術裝備保險補償項目申報工作的通知》。其中，高端工業母機、電子專用裝備、新型農業機械裝備、精密儀器儀表等單臺（套）裝備價值不高的整機裝備可按批次數方式支持。
- 國內首臺超輕量級人形機器人發布 2024-10-29 09:34:04
- 10月28日，由成都人形機器人創新中心研發的超輕量級人形機器人“貢嘎一號”在位于四川省的成都科創生態島首發。
版權與免責聲明
- 凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其它來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
