亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Printing ferromagnetic domains for untethered fast-transforming soft materials

超材料 辅助 软机器人 铁磁性 磁场 磁铁 材料科学 弹性体 层压 软物质 机械工程 光电子学 3D打印 执行机构 纳米技术 电气工程 复合材料 凝聚态物理 物理 工程类 量子力学 胶体 化学工程 图层(电子)
作者
Yoonho Kim,Hyunwoo Yuk,Ruike Renee Zhao,Shawn A. Chester,Xuanhe Zhao
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:558 (7709): 274-279 被引量:2117
标识
DOI:10.1038/s41586-018-0185-0
摘要

Soft materials capable of transforming between three-dimensional (3D) shapes in response to stimuli such as light, heat, solvent, electric and magnetic fields have applications in diverse areas such as flexible electronics1,2, soft robotics3,4 and biomedicine5–7. In particular, magnetic fields offer a safe and effective manipulation method for biomedical applications, which typically require remote actuation in enclosed and confined spaces8–10. With advances in magnetic field control 11 , magnetically responsive soft materials have also evolved from embedding discrete magnets 12 or incorporating magnetic particles 13 into soft compounds to generating nonuniform magnetization profiles in polymeric sheets14,15. Here we report 3D printing of programmed ferromagnetic domains in soft materials that enable fast transformations between complex 3D shapes via magnetic actuation. Our approach is based on direct ink writing 16 of an elastomer composite containing ferromagnetic microparticles. By applying a magnetic field to the dispensing nozzle while printing 17 , we reorient particles along the applied field to impart patterned magnetic polarity to printed filaments. This method allows us to program ferromagnetic domains in complex 3D-printed soft materials, enabling a set of previously inaccessible modes of transformation, such as remotely controlled auxetic behaviours of mechanical metamaterials with negative Poisson’s ratios. The actuation speed and power density of our printed soft materials with programmed ferromagnetic domains are orders of magnitude greater than existing 3D-printed active materials. We further demonstrate diverse functions derived from complex shape changes, including reconfigurable soft electronics, a mechanical metamaterial that can jump and a soft robot that crawls, rolls, catches fast-moving objects and transports a pharmaceutical dose.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zLin发布了新的文献求助10
1秒前
解泽星完成签到,获得积分10
7秒前
木子完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
嘿嘿呼完成签到,获得积分10
12秒前
藏11完成签到 ,获得积分10
15秒前
在水一方应助zLin采纳,获得10
16秒前
18秒前
科研之光完成签到 ,获得积分10
24秒前
27秒前
搞怪的芒果完成签到,获得积分10
27秒前
嗷大喵完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
九霄完成签到 ,获得积分10
34秒前
36秒前
书南完成签到 ,获得积分10
43秒前
48秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
wzhtnl应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
今天也热爱学习完成签到 ,获得积分10
50秒前
wzhtnl应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
50秒前
53秒前
57秒前
冷静夜蕾发布了新的文献求助10
1分钟前
Inevitable发布了新的文献求助10
1分钟前
LiJam完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
xxcode完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
花陵发布了新的文献求助10
1分钟前
HFH给Fll的求助进行了留言
1分钟前
唠叨的安荷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
番茄番茄完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6534501
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8327828
关于积分的说明 17839511
捐赠科研通 5636122
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2934380
邀请新用户注册赠送积分活动 1910712
关于科研通互助平台的介绍 1769161