利用可變形液態(tài)金屬納米粒子實(shí)現(xiàn) 4D 打印混合軟機(jī)器人

來源： EFL生物3D打印與生物制造

近年來，軟機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)迅速擴(kuò)展的前沿研究領(lǐng)域而興起，它從自然界中柔軟生物的運(yùn)動(dòng)機(jī)制中汲取靈感，以實(shí)現(xiàn)平滑和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，適用于各種應(yīng)用。然而，由于材料選擇的限制和傳統(tǒng)制造方法涉及的復(fù)雜多步驟過程，制造具有混合結(jié)構(gòu)的軟機(jī)器人仍然面臨挑戰(zhàn)。

有鑒于此，來自澳大利亞昆士蘭大學(xué)的Ruirui Qiao等團(tuán)隊(duì)引入了一種新穎的直接一步式增材制造（3D打印）方法，用于制造由柔軟和剛性組件組成的混合機(jī)器人，以完成復(fù)雜的任務(wù)。

本文要點(diǎn)：
（1）受到可變形液態(tài)金屬納米顆粒（LMNPs）的啟發(fā)，通過將不同形狀的鎵基納米顆粒（GNPs）整合到3D打印聚合物中，開發(fā)了一個(gè)具有可調(diào)機(jī)械性能和可變形性的功能材料工具包。
（2）然后，通過一種單配方的GNPs集成墨水，展示了組裝或一體式混合軟-硬機(jī)器人的直接打印。（3）這種制造方法能夠在機(jī)器人身體的混合結(jié)構(gòu)中精確控制機(jī)械性能和形狀記憶特性，并定制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)和制造作為高精度夾持器、仿生馬達(dá)和手部康復(fù)裝置的混合機(jī)器人，進(jìn)一步展示了它們的功能。

文章來源：https://doi.org/10.1002/adma.202409789