
原始标题:可以移动和变形的新的超材料被释放。科学与技术日-Un,北京,4月24日(记者Zhang Menganran)普林斯顿大学团队开发了一种创新的材料。它可以根据电磁说明(例如遥远的机器人)扩展,剥夺,移动和执行任务。该材料没有传统的电动机或内部齿轮,但可以改变形状和移动。在最新一期《自然》中发表的一篇文章中,该团队描述了如何绘制折纸艺术以创建这种结构,从而爆炸了机器人和材料之间的边界。
这种现代材料是一种超材料,其性质由物理结构而不是化学成分确定。使用简单的塑料和磁性复合材料,该团队构建了一个模块化的kumbinn,可以远程控制 - 一个“代理”。使用磁场,它们可以更改超材料结构以扩展,移动和降解,而无需在所有操作中触摸材料本身。
超材料由玻璃中未描述的许多配置单元组成,这些单元之间的手性相关性使复杂的运动成为可能。轻微的电磁刺激可以促使代理执行大型扭曲,收缩和其他动作。预计该技术将促进许多领域的发展,例如灵活的机器人,航空航天工程,能量吸收和温度调节。
另一个潜在的应用是在医疗领域。例如,将来可以使用类似的机器人来准确输送人体的药物,或帮助修复受损组织的手术。
该团队还展示了该材料作为恒温器的能力。在实验中,他们成功地将表面温度从27摄氏度调整为摄氏70摄氏度,然后对其进行调整。
这种新材料的关键是几何设计。团队用特定的支撑柱修复制成塑料管,在压缩时会扭曲,并在弯曲时被压缩。该设计基于折纸中的弯曲模式。通过连接两个镜面板条管,团队创建了主构件,并启用了对精确设计的磁场独立响应的每个部分。
由于手性带来的不对称行为,该材料可以显示出类似于Ropekal系统的滞后,即系统的反应取决于其内部状态的历史变化。对于困难的数学模型,此功能对于吸烟复杂系统非常有用。从长远来看,这种超材料可用于设计模仿计算机逻辑门的物理结构。
【主编辑圈】
这种材料挑战了我们对机器人的传统理解,立即让人联想到变压器的场景。可以用机器人技术标记新季节。在此期间,智能行为也可以由材料本身的属性直接实施,而无需复杂的内部结构。这种开发将大大简化未来机器人的设计,并提高灵活性和灵活性。作为医疗领域中使用的卡拉德山脉,该技术还可以提供改善航空设备性能或提高建筑物能源效率的解决方案。从长远来看,这也是我们思考材料,机械和智力之间关系的灵感。
(负责编辑):伦西兹(Luo Zhizhi)
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