南京DC插座水凝胶推进信守承诺而柔软的机器人

北卡罗莱纳州立大学的研究人员已经开发出一种新技术来创建设备的水基凝胶材料,可图案,折叠和用于操作对象。

“这工作带给我们更近一步发展新的软技术,模拟生物系统的机器人,可以工作在水性环境博士说,助理教授迈克尔•迪基化学和生物分子工程学的数控状态和的合著者,该文的工作。

“近期内,该技术可以应用药物输送技术或组织脚手架和引导细胞生长在三个维度,例如博士说,奥林Velev,英威达教授化学和生物分子工程学的数控状态,第二这篇研究论文的主要作者。

这种技术使用的水凝胶,这是水基凝胶由水和聚合物分子的一小部分。水凝胶是弹性的,半透明的,理论上说,生物相容性。

根据NCSU,研究人员发现了一种方法来修改和模式部分的水凝胶电通过使用铜电极注入铜离子带正电的物质。这些离子带负电的债券,网站在水凝胶聚合物网络,连接了聚合物分子彼此,使材料更硬的和更有弹性。研究者可以针对特定的区域用电极来创建一个框架对加筋材料在水凝胶。产生离子的模式是稳定的几个月在水中。

这些债券的生物高聚物分子之间和铜离子也把分子链紧密,导致水凝胶弯曲或弯曲,“Velev在一份声明中说。“和更多的铜离子注入到水凝胶由流动的电流通过电极,进一步它弯曲。

研究人员可以利用增加刚度和弯曲行为在图案部分,使水凝胶操纵对象。例如,研究人员创建了一个v形段的水凝胶。当铜离子注入V的底部,水凝胶弯曲-关闭一个对象就好像水凝胶被一双软镊子。通过注入离子进入背面的水凝胶,镊子打开——释放对象。

研究人员说,他们还创建了一个化学驱动“掠夺者”的一个x形段的水凝胶与花纹框架背面的x。当水凝胶沉浸在乙醇,非有图案的水凝胶收缩。但是因为有图案的框架是硬度比周围的水凝胶,X关闭像一朵花的花瓣,抓物体。当x形结构放置在水中,水凝胶扩展,允许“花瓣”展开和释放对象。

“我们正在计划使用这种技术来开发,生物兼容的微器件、能动的“Velev说。

“值得注意的是,该技术适用于其它离子,如钙比铜,这是生物学上相关,”迪说。

摘要“可逆模式和驱动的水凝胶由电辅助ionoprinting”,刊登在《自然

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