结合磁场和剪纸设计原理 新装置无需抓握即可操纵物体
时间:2024-12-24 来源:河北省科学技术厅 作者:佚名
科技日报讯(记者张梦然)美国北卡罗莱纳州立大学团队开发了一种新型装置,该装置结合了磁场和剪纸设计原理,可以远程控制柔性凹陷表面的运动,无需实际抓握即可操纵物体,其能举起和移动易碎物品、凝胶甚至液体。该技术有望在狭窄空间使用,因为机械臂或类似工具无法在这些空间发挥作用。研究成果发布在新一期《科学进展》杂志上。
团队此次试图解决两个挑战:第一是如何移动那些无法用夹持器拾取的物体,比如易碎物体或密闭空间内的物体;第二是如何利用磁场,远程举起和移动非磁性物体。
为了攻克这些挑战,团队制作了一种“超薄片”,它由嵌入磁性微粒的弹性聚合物组成,然后在超薄片上切割出图案。超薄片的外边缘连接到刚性框架上。移动薄片下方的磁场,可迫使薄片的各部分向上凸起或向下凹陷。
团队表示,实际上可通过控制磁场方向来使超薄片的表面像波浪一样移动,调整磁场的强度决定了波浪上升或下降的程度。控制超薄片的表面运动,可移动停留在其表面上的多种物体,无论它们是液滴还是平板玻璃。
超薄片上的切口设计是剪纸艺术的一个例子。这对于超薄片来说尤其重要,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。这使研究人员能在不损失其机械强度的情况下放大材料的变形。此外,超薄片对磁场反应灵敏,响应时间最快只需两毫秒。
原文链接:https://kjt.hebei.gov.cn/www/kxpj22/kjqy89/327698/index.html
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