Wirelessly Actuated Thermo‐ and Magneto‐Responsive Soft Bimorph Materials with Programmable Shape‐Morphing

变形 软机器人 执行机构 材料科学 形状记忆合金 形状记忆聚合物 智能材料 双晶片 3D打印 制作 计算机科学 人工肌肉 纳米技术 柔性电子器件 磁电机 有限元法 机械工程 可伸缩电子设备 人工智能 工程类 复合材料 冶金 医学 替代医学 病理
作者
Jiachen Zhang,Yubing Guo,Wenqi Hu,Metin Sitti
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (30): e2100336-e2100336 被引量:122
标识
DOI:10.1002/adma.202100336
摘要

Soft materials that respond to wireless external stimuli are referred to as "smart" materials due to their promising potential in real-world actuation and sensing applications in robotics, microfluidics, and bioengineering. Recent years have witnessed a burst of these stimuli-responsive materials and their preliminary applications. However, their further advancement demands more versatility, configurability, and adaptability to deliver their promised benefits. Here, a dual-stimuli-responsive soft bimorph material with three configurations that enable complex programmable 3D shape-morphing is presented. The material consists of liquid crystal elastomers (LCEs) and magnetic-responsive elastomers (MREs) via facile fabrication that orthogonally integrates their respective stimuli-responsiveness without detrimentally altering their properties. The material offers an unprecedented wide design space and abundant degree-of-freedoms (DoFs) due to the LCE's programmable director field, the MRE's programmable magnetization profile, and diverse geometric configurations. It responds to wireless stimuli of the controlled magnetic field and environmental temperature. Its dual-responsiveness allows the independent control of different DoFs for complex shape-morphing behaviors with anisotropic material properties. A diverse set of in situ reconfigurable shape-morphing and an environment-aware untethered miniature 12-legged robot capable of locomotion and self-gripping are demonstrated. Such material can provide solutions for the development of future soft robotic and other functional devices.

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
小马甲的应助被自知则知之采纳,获得10
刚刚
1秒前
佚名完成签到,获得积分10
2秒前
科研混子完成签到,获得积分10
2秒前
优秀的冬衣举报黄艳杰的求助涉嫌违规
2秒前
4秒前
栗爷发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
朱小玉完成签到 ,获得积分10
7秒前
鲤鱼海冬发布了新的文献求助10
8秒前
读行千万完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
石子完成签到 ,获得积分10
10秒前
杨洋完成签到 ,获得积分10
10秒前
12秒前
Hello的应助被heaven采纳,获得10
13秒前
aa的应助被烦烦烦采纳,获得10
14秒前
16秒前
qqzhende发布了新的文献求助10
16秒前
左劼良发布了新的文献求助10
17秒前
Ljd完成签到 ,获得积分10
17秒前
leslie完成签到 ,获得积分10
18秒前
oylf发布了新的文献求助10
18秒前
彭于晏的应助被fw97采纳,获得10
19秒前
666发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
kkk完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
飞燕完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
kkk发布了新的文献求助10
25秒前
palmy发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
fw97完成签到,获得积分10
25秒前
LUMING完成签到,获得积分10
25秒前
oylf发布了新的文献求助10
25秒前
SciGPT的应助被wyc采纳,获得10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7819273
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9347112
关于积分的说明 20539464
捐赠科研通 7411718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332264
关于科研通互助平台的介绍 2478366
邀请新用户注册赠送积分活动 2351981