一组工程研究人员在控制所谓的软机器人方面取得了根本性进展，利用磁场远程操纵嵌入在软机器人设备中的微粒链。研究人员已经创造了几种利用这种新技术的设备。
“通过将这些自组装链条放入软机器人中，我们能够让它们执行更复杂的功能，同时仍然保留相对简单的设计，”北卡罗莱纳州立大学材料科学与工程副教授，相应作者Joe Tracy说。关于工作的论文。“这些设备的可能应用范围从用于药物输送的远程触发泵到可远程部署的结构的开发。”
这项新技术建立在北卡罗来纳州立大学化学和生物分子工程教授Tracy和Orlin Velev自组装磁力驱动复合材料领域的基础上。
在这项研究中，研究人员将铁微粒引入液体聚合物混合物中，然后施加磁场以诱导微粒形成平行链。然后将混合物干燥，留下嵌有排列的磁性颗粒链的弹性聚合物薄膜。
“链条允许我们通过控制影响磁性粒子链的磁场来远程操纵聚合物作为软机器人，”Tracy说。
具体地，可以改变磁场的方向及其强度。铁微粒链通过使它们自身和周围的聚合物在与施加的磁场相同的方向上对齐来响应。
利用这种技术，研究人员创造了三种软机器人。一种装置是悬臂，可以提升自身重量的50倍。第二种装置是类似手风琴的结构，可以扩展和收缩，模仿肌肉的行为。第三个设备是一个设计用作蠕动泵的管子 - 一个压缩的部分沿着管子的长度移动，就像有人通过沿管子伸出手指挤出最后一点牙膏一样。
“我们现在正致力于改善这些设备的控制和功能，以提升软机器人的潜力，”Tracy说。
研究人员还开发了一种评估磁力提升器性能的指标，例如悬臂装置。
“我们通过测量提升的重量并考虑到提升器中的颗粒质量和所施加的磁场强度来实现这一目标，”该论文的共同作者兼副教授Ben Evans说。埃隆大学物理系。“我们认为这对于该领域的研究人员来说是一个有用的工具，他们希望找到一种经验方法来比较不同设备的性能。”
