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南京DC插座水凝膠推進(jìn)信守承諾而柔軟的機(jī)器人
北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新技術(shù)來創(chuàng)建設(shè)備的水基凝膠材料,可圖案,折疊和用于操作對象。
“這工作帶給我們更近一步發(fā)展新的軟技術(shù),模擬生物系統(tǒng)的機(jī)器人,可以工作在水性環(huán)境博士說,助理教授邁克爾•迪基化學(xué)和生物分子工程學(xué)的數(shù)控狀態(tài)和的合著者,該文的工作。
“近期內(nèi),該技術(shù)可以應(yīng)用藥物輸送技術(shù)或組織腳手架和引導(dǎo)細(xì)胞生長在三個維度,例如博士說,奧林Velev,英威達(dá)教授化學(xué)和生物分子工程學(xué)的數(shù)控狀態(tài),第二這篇研究論文的主要作者。
這種技術(shù)使用的水凝膠,這是水基凝膠由水和聚合物分子的一小部分。水凝膠是彈性的,半透明的,理論上說,生物相容性。
根據(jù)NCSU,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種方法來修改和模式部分的水凝膠電通過使用銅電極注入銅離子帶正電的物質(zhì)。這些離子帶負(fù)電的債券,網(wǎng)站在水凝膠聚合物網(wǎng)絡(luò),連接了聚合物分子彼此,使材料更硬的和更有彈性。研究者可以針對特定的區(qū)域用電極來創(chuàng)建一個框架對加筋材料在水凝膠。產(chǎn)生離子的模式是穩(wěn)定的幾個月在水中。
這些債券的生物高聚物分子之間和銅離子也把分子鏈緊密,導(dǎo)致水凝膠彎曲或彎曲,“Velev在一份聲明中說。“和更多的銅離子注入到水凝膠由流動的電流通過電極,進(jìn)一步它彎曲。
研究人員可以利用增加剛度和彎曲行為在圖案部分,使水凝膠操縱對象。例如,研究人員創(chuàng)建了一個v形段的水凝膠。當(dāng)銅離子注入V的底部,水凝膠彎曲-關(guān)閉一個對象就好像水凝膠被一雙軟鑷子。通過注入離子進(jìn)入背面的水凝膠,鑷子打開——釋放對象。
研究人員說,他們還創(chuàng)建了一個化學(xué)驅(qū)動“掠奪者”的一個x形段的水凝膠與花紋框架背面的x。當(dāng)水凝膠沉浸在乙醇,非有圖案的水凝膠收縮。但是因為有圖案的框架是硬度比周圍的水凝膠,X關(guān)閉像一朵花的花瓣,抓物體。當(dāng)x形結(jié)構(gòu)放置在水中,水凝膠擴(kuò)展,允許“花瓣”展開和釋放對象。
“我們正在計劃使用這種技術(shù)來開發(fā),生物兼容的微器件、能動的“Velev說。
“值得注意的是,該技術(shù)適用于其它離子,如鈣比銅,這是生物學(xué)上相關(guān),”迪說。
摘要“可逆模式和驅(qū)動的水凝膠由電輔助ionoprinting”,刊登在《自然
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