灵感来自变色章鱼皮肤的3d打印“人造肌肉”

章鱼色素细胞

这种章鱼的皮肤上有变色细胞,称为色素细胞,这种现象启发了罗格斯大学的工程师们。资料来源:NOAA奥基诺斯探险者计划,加拉帕戈斯裂谷探险2011

在暴露于光线时,3D印刷智能凝胶更改形状

受乌贼、章鱼和乌贼皮肤变色的启发,罗格斯大学的工程师们发明了一种3d打印智能凝胶,这种凝胶在光照下会改变形状,成为“人造肌肉”,可能会导致新的军事迷彩、软机器人和柔性显示器。

根据他们发表在《科学》杂志上的研究,工程师们还开发了一种3d打印的弹性材料,当光线发生变化时,这种材料可以显示颜色ACS应用材料和接口

他们的发明模仿了乌贼、章鱼和乌贼等头足类动物的惊人能力,它们可以通过改变柔软皮肤的颜色和质地来伪装和交流。这是通过皮肤上数以千计的变色细胞实现的,这些细胞被称为色素体。

“Electronic displays are everywhere and despite remarkable advances, such as becoming thinner, larger and brighter, they’re based on rigid materials, limiting the shapes they can take and how they interface with 3D surfaces,” said senior author Howon Lee, an assistant professor in the Department of Mechanical and Aerospace Engineering in the School of Engineering at Rutgers University–New Brunswick. “Our research supports a new engineering approach featuring camouflage that can be added to soft materials and create flexible, colorful displays.”

Rutgers工程师开发了一种3D可打印水凝胶或智能凝胶,感测光和变化的形状。在许多实例中,在人体,果冻o,尿布和隐形眼镜中发现了虽然含水,但仍保持其形状并保持坚固的水凝胶。

该工程师在水凝胶中掺入了一种光敏纳米材料,将其变成了响应光变化的“人工肌肉”。光敏智能凝胶,结合3D印刷的弹力材料,改变颜色,导致伪装效果。

下一步包括改进技术的灵敏度、响应时间、可伸缩性、封装和持久性。

参考:《头足类光响应人工色素体的多材料打印》作者:韩大勋、王跃平、杨晨、李浩文,2021年1月3日,ACS应用材料和接口
DOI: 10.1021 / acsami.0c17623

该研究的主要作者是在罗格斯大学(Rutgers)获得博士学位、目前在明尼苏达大学(University of Minnesota)担任博士后助理的韩大勋(Daehoon Han)和罗格斯大学(Rutgers)的博士生王跃平(Yueping Wang)。罗格斯大学的博士生陈阳也对这项研究做出了贡献。这项工作得到了罗格斯大学研究委员会和国家科学基金会的支持。

1评论受变色章鱼皮肤启发的“3d打印”人造肌肉

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