研究人员发明了弹性复合材料,可以对光做出反应

科学家们塔夫斯大学工程学院已经创造了磁性弹性复合材料,当暴露在阳光下时,可以以不同的方式移动,提高了这些材料可以实现从简单到复杂运动的广泛产品的可能性,从微型发动机和阀门到倾斜向阳光的太阳能电池板。欧洲杯足球竞彩7月23日发表的一篇文章阐述了这项研究理查德·道金斯发表在《美国国家科学院院刊》上欧洲杯线上买球

入射光(从右侧)使弹性体薄膜在磁场中偏转。(图片来源:塔夫斯大学)

在生物学中,有许多光线触发运动或变化的例子——想想叶子和花朵转向阳光。本研究开发的光驱动材料是基于居里温度的欧洲杯足球竞彩原理——一些材料在超过这个温度时将改变其磁性能。通过加热和冷却磁性材料,可以关闭或打开它的磁性。掺杂铁磁性CrO的生物聚合物和弹性体2当激光或阳光照射到它们时,它们会升温,暂时失去磁性,直到再次冷却。这种材料被塑成海绵、薄膜和水凝胶的简单运动是由邻近的永久磁铁或电磁铁触发的,可以看作是扭曲、弯曲和膨胀。

我们可以把这些简单的动作组合成更复杂的动作,比如爬行、行走或游泳,”该研究的通讯作者、塔夫茨大学工程学院Frank C. Doble工程教授Fiorenzo Omenetto博士说。”这些动作可以通过光无线触发和控制。”

奥梅内托的团队展示了一些这样的复杂动作,他们制作了柔软的抓手,在光线照射下捕捉和释放物体。

这些材料的优点之一是,我们可以选择性地激活结构的一部分,并使用欧洲杯足球竞彩局部或聚焦光来控制它们。与其他基于液晶的光驱动材料不同,这些材料可以朝着光的方向移动,也欧洲杯足球竞彩可以远离光的方向移动。所有这些特征加在一起,就能使物体以复杂、协调的动作变得大或小。

孟李,第一作者

为了展示这种灵活性,科学家们建造了一个简单的“居里引擎”。一个光驱动的薄膜被塑造成一个环,并放置在针柱上。放置在永磁体附近,当激光对准环上的一个固定点时,它会局部消磁,形成一种不平衡的合力,导致环旋转。当它转动时,退磁区域重新磁化,一个新的区域被照亮并退磁,导致发动机不间断地旋转。

欧洲杯足球竞彩材料用于制造光驱动材料包括polydimethylsoloxane (PDMS),这是一个广泛使用透明弹性体主要塑造成灵活的电影,和蚕丝蛋白,这是一个适应性强的生物相容性材料在特殊的光学特性,可以做成各种各样的形式,从电影到凝胶,块、线程和海绵。

通过附加的材料图案、光图案和磁场控制,我们理论上可以实现更复杂和微调的运动,如折叠和展开、微流体阀门开关、微和纳米尺寸的发动机等等。

(托博士。

论文的其他作者有:塔夫茨大学丝克实验室和生物医学工程系的研究生孟Li, Yu Wang, Arin Naidu, Carlos Lopez Rodrigues, Bradley Napier和Wenyi Li。位于美国洛斯阿拉莫斯的国家高磁场实验室的陈爱平博士和斯科特·克鲁克博士帮助测量和表征了材料的磁性。欧洲杯足球竞彩

这项研究得到了国家科学基金会(#1541959)的资助。欧洲杯线上买球

告诉我们你的想法

你有评论,更新或任何你想添加到这个新闻故事吗?

离开你的反馈
提交