一群科学家利用磁链控制弹性聚合物纳米粒子在三维空间中,一个工具,是有效控制软机器人远程。

柔软的机器人更灵活,通过加入北卡州立大学的研究人员开发的技术,这些设备可以广泛的应用在不同领域包括生物万博体育登录首页医学行业和制造过程,等等。

远程控制机器人的力量

团队特别感兴趣利用磁场来控制机器人的动作。通过这个设备可以控制没有物理连接到聚合物。除此之外,磁场是广泛使用的,可以收集到永久的电磁铁和简单的磁铁。

制作一个机器人“软”

说一个机器人是“软”意味着施加一个磁场,可以帮助专家控制磁性聚合物纳米复合材料的弯曲特性。这个过程是乏味的和具有挑战性的,但科学家的新研究中,他们能够做到这一点。

他们嵌入纳米磁性粒子的长链层弹性聚合物。

首先,研究人员分散氧化铁纳米粒子进入溶剂,添加了聚合物。然后将溶液转移到一个模具建造所需的形状。

接下来,科学家应用一个磁场,导致纳米颗粒排列在平行链。

一旦混合枯竭,链锁到位和成品可以完善它的形状。

苏密特Mishra、该研究的第一作者和大学博士生,说他们的方法可以构建大纳米复合材料在各种形状,可以从远处控制。

“纳米链给我们一个增强的响应,并通过控制磁场的强度和方向,你可以控制的程度和方向软机器人的运动,”她说。

简化了复杂的

该技术源万博体育登录首页于从链的结构。专家们还建立了一个简单的模型,以解释,简单来说,如何相互关联的纳米粒子影响磁场的机械反应。

论文的通讯作者乔·特蕾西和大学副教授,主要的思想是说,纳米颗粒被放置在链和偶极子从头到尾保持一致。每个纳米颗粒的积极方面与消极的一面的整个链条。

一个有趣的概念与此相关的技术就是所谓的磁各向异性,导致从安排纳米粒子链。万博体育登录首页特蕾西说,当任何方向的磁场中,链尽量变得尽可能平行磁场。唯一的限制在这个重新定位是重力和聚合物的弹性。

应用程序

新发现有广泛的应用,特别是在医学领域,因为软机器人需要直接的电力供应和光线可能有害。

“电气控制可以提高安全问题对于一些医学的应用程序,“Mishra说。除此之外,她说可能会有信号设备和身体之间的沟通问题。通过磁场的发现,然而,有效性和安全更有保证。

添加的发展前景的发现,研究人员说,在实验中使用的材料是便宜和容易。这种技术万博体育登录首页很容易做,相对简单,研究人员说。

这项研究是发表在《纳米级皇家化学学会的。