3D打印的“人造肌肉”灵感来自不断变化的八达通皮肤

时间：2022-05-31 08:25:05 来源：

这种章鱼的皮肤中有变色细胞，称为染色体，这种现象启发了罗格斯工程师。

受乌贼，章鱼和鱿鱼变色皮肤的启发，罗格斯（Rutgers）工程师创造了3D打印的智能凝胶，当暴露于光线下时其形状会发生变化，变成“人造肌肉”，并可能导致新的军事伪装，柔软的机器人技术和灵活性显示。

根据他们在ACS Applied Materials＆Interfaces杂志上的研究，工程师还开发了3D打印的拉伸材料，当光线变化时可以显示颜色。

他们的发明以乌贼，墨鱼，章鱼和乌贼等头足类动物改变其柔软皮肤的颜色和质地以进行伪装和交流的惊人能力为蓝本。这是通过皮肤中成千上万的变色细胞（称为染色体）实现的。

“电子显示器无处不在，尽管取得了令人瞩目的进步，例如变薄，变大和变亮，但它们都是基于刚性材料，限制了它们可以采用的形状以及它们与3D表面的接触方式，”资深作者HowonLee说道。罗格斯大学工程学院机械与航空航天工程系-新不伦瑞克省。“我们的研究支持一种采用伪装的新工程方法，可以将伪装添加到柔软的材料中并创建灵活的彩色显示。”

罗格斯（Rutgers）工程师开发了3D可打印水凝胶或智能凝胶，该凝胶可感测光线并因此改变形状。在许多实例中，人体，Jell-O，尿布和隐形眼镜中均发现了水凝胶，尽管含有水，但仍保持其形状并保持固体。

工程师在水凝胶中加入了光敏纳米材料，将其转变为“人造肌肉”，该人造肌肉会随着光的变化而收缩。光敏智能凝胶与3D打印的可拉伸材料相结合，可改变颜色，从而产生迷彩效果。

下一步包括提高技术的灵敏度，响应时间，可伸缩性，包装和耐用性。

参考：韩大焕，王跃平，杨晨和李浩文，“头孢类启发性光响应人工染色体的多材料印刷”，2021年1月3日，ACS应用材料与接口。DOI：
10.1021 / acsami.0c17623

主要作者是在罗格斯（Rutgers）获得博士学位，现在在明尼苏达大学（University of Minnesota）担任博士后助理的韩大eh（Daehoon Han）和罗格斯（Rutgers）博士生王跃平（Yueping Wang）。罗格斯大学的博士生陈阳也为这项研究做出了贡献。这项工作得到了罗格斯大学研究委员会拨款和国家科学基金会的支持。

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