磁驱动剪纸元片：可实现对柔性表面的远程控制

来自 实验室仪器网

近日研究人员开发出一种新设备，该设备将磁场与剪纸设计原理相结合，可以远程控制柔性凹坑表面的运动。这项研究发表在《科学进展》上。

这项技术使该设备无需直接接触即可操纵物体，因此可用于举起和运输易碎物体、凝胶或液体。它还显示出在狭窄空间中的应用潜力，在这种空间中，传统工具（如机械臂）可能不实用。

为了应对这些挑战，研究人员发明了一种“元片”，由嵌入磁性微粒的弹性聚合物制成。研究人员将元片切割成特定图案，并将其外缘连接到刚性框架上。通过调整元片下方的磁场，可以使某些区域向上凸起或向下下沉。

控制元片的表面运动可以移动停留在表面上的多种物体，无论它们是液滴还是平板玻璃，研究博士生解释说：“元片上的切口设计是剪纸艺术的一个例子。这对于元片来说尤为重要，因为剪纸艺术增强了灵活性，同时又不牺牲材料本身的基本刚度。”这使我们能够放大材料的变形，而不会损失其机械强度。 此外，超薄板对磁场反应非常灵敏，响应时间最快可达两毫秒。”

关于如何将磁驱动与剪纸艺术结合使用的研究还很少，而我们在这里所做的工作表明，在从软机器人到制造应用等领域，将这些方法结合起来具有巨大的潜力。我们有兴趣缩小这种方法，以允许元片操纵更小的物体和更小体积的液体，还对如何利用这种方法来创造触觉技术感兴趣，这种技术可以应用于从游戏到辅助设备等各个领域。

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