近日,哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院謝暉教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種可精準(zhǔn)控制打印結(jié)構(gòu)磁化分布的光固化3D打印技術(shù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)上,為精準(zhǔn)制造磁性薄壁軟體機(jī)器人提供了新途徑。
軟體機(jī)器人憑借其柔性、適應(yīng)性和生物相容性,在生物醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景。然而,復(fù)雜三維薄壁結(jié)構(gòu)的制造仍是一大技術(shù)瓶頸。謝暉教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將海爾貝克陣列與電磁線圈相結(jié)合,設(shè)計(jì)出一款低功耗磁場發(fā)生器,可在光固化平面內(nèi)產(chǎn)生高強(qiáng)度、三維均勻可控的磁場。該系統(tǒng)通過磁場發(fā)生器精準(zhǔn)控制光固化結(jié)構(gòu)中硬磁顆粒的磁矩方向,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜磁性薄壁結(jié)構(gòu)的制造。基于該技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出多種功能型軟體機(jī)器人原型,展現(xiàn)了在模擬復(fù)雜生物行為和功能方面的應(yīng)用潛力。