工程师创建3D印刷的智能凝胶，走水下，移动物体

时间：2022-01-31 14:25:07 来源：

一种人类的3D印刷的智能凝胶在水下散步。照片：大雄汉/罗格斯大学 - 新不伦瑞克

Rutgers大学 - 新的布伦瑞克工程师创造了一种3D印刷的智能凝胶，走水下并抓住物体并移动它们。

水利的创作可能导致软机器人像章鱼一样模仿海洋动物，这可以在不损害它们的情况下走进水下并碰到东西。它还可能导致人造心脏，胃和其他肌肉以及用于诊断疾病，检测和递送药物并进行水下检查的装置。

智能凝胶等软材料是灵活的，通常比硬质材料更便宜，可以小型化。与机械更复杂的硬件相比，由软材料制成的装置通常是简单的设计和控制。

软机器人操纵和带有3D印刷电活性水凝胶的运动。ACS应用材料和界面（http://dx.doi.org/10.1021/acsami.8b04250）

“我们的3D印刷智能凝胶具有巨大的生物医学工程潜力，因为它类似于人体中的组织，也含有大量的水并且非常柔软，”新研究和助理教授的高级作者哈龙李说作者：王莹，机械与航空航天工程JOURNAL。“它可用于许多不同类型的水下设备，这些水下设备像章鱼一样模仿水生寿命。”

该研究今天在线发布在ACS应用材料和接口中，侧重于3D打印的水凝胶，在电力激活时移动和变化。尽管含水量为70多百分比的含水量，但在人体，尿布，隐形眼镜，果冻和许多其他东西中发现了尽管含70倍的含水含量的水凝胶。

这是一个YouTube视频：https://www.youtube.com/watch?v=bhsrnlf9inu&feature=youtu.be

在3D打印过程中，光线被投射到变为凝胶的光敏溶液上。将水凝胶置于咸水溶液（或电解质）中，两条薄线施加电力以触发运动：向前行走，换乘课程和抓住和移动物体。球队创造的人类步行者大约一个英寸高。

通过改变其尺寸（薄比厚）来控制智能凝胶运动的速度，并且根据咸水溶液和电场的强度，凝胶弯曲或改变形状。李说，凝胶是因为它是由软材料制成的肌肉，因为它具有70％以上的水并对电气刺激作出反应。

“本研究展示了我们的3D印刷技术如何扩大这种智能凝胶的设计，尺寸和多功能性，”他说。“我们的微观3D打印技术使我们能够创造前所未有的动作。”

刊物：Daehoon Han等人，“软机器人操纵和运动带运动3D印刷的电活性水凝胶”，ACS Appl。母校界面，2018; DOI：10.1021 / ACSAMI.8B04250

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