3D打印磁性网格“机器人”可浮动、弯曲和按需抓取

2019-01-25 10:46

据外媒NnewAtlas报道，当你想到机器人时，你可能没有联想到可以漂浮在水面上的弹性网状物，但这正是北卡罗来纳州立大学的研究人员所开发的。这些柔软的结构是3D打印的，并嵌入了磁性颗粒，可以拉伸和压缩以抓取和移动小物体。

为了制造这些“机器人”网格，该团队首先混合了由硅微珠、液体硅，水和重要的羰基铁颗粒制成的“墨水”。随后这些东西可以被3D打印成各种网状，然后在烤箱中固化，形成柔软、柔韧的结构。这些“机器人”可以像昆虫一样漂浮在水面上。

为了控制结构，团队可以改变磁场，上下调整强度或令其打开和关闭。例如，打开该磁场可能会导致网格朝向一端碾压，然后在再次关闭该区域时弹回到其原来的尺寸。通过改变网格的大小和形状，团队能够为各种目的创建一些不同的“机器人”设计。在一个例子中，研究人员制造了一种弹簧形式的抓取器，其一端带有“抓手”。当磁场接通时，弹簧部分聚集起来，用它拖动“抓手”。通过打开和关闭，研究人员能够将“抓手”伸出，抓住一个小铝球并将其拖入。

在另一个例子中，研究人员制作了一张大而平的薄片，中间有更多“线”。当磁场打开时，网状物朝向中心收缩，使其在其表面上保持一滴水。但是关掉磁场，网状物伸展到它的全尺寸，让液滴落入下面的水中。该设计可以允许液体运输，并可根据需要混合使用。

该研究的通讯作者OrlinVelev表示，这项研究显示了3D打印和柔性机器人相结合的新兴领域的能力，这是柔性机器人执行器的早期概念验证。

该研究发表在《先进材料技术》杂志上。