據新華社3月3日報道,浙江大學航空航天學院宋吉舟教授團隊基于智能塑料材料,制造出一種新型“萬能抓手”,可以把目標物體“鎖”在體內,輕松地抓放1微米到1米大小多種形狀的物體。這項成果日前發表在知名學術期刊《科學進展》(Science Advances)上。
據介紹,智能塑料在光、熱等外部刺激作用下,可改變軟硬程度并具有形狀記憶效應。 宋吉舟介紹,“萬能抓手”能在典型的三維結構物體上產生很大的抓力,可以輕松抓起球體、方塊、管狀物體、螺栓、螺母、棗核、鑰匙串等,還能像壁虎一樣,牢牢粘附在物體表面,不論物體表面光滑還是粗糙。
宋吉舟團隊開發的“萬能抓手”分三步工作:第一步,在外部刺激作用下讓形狀記憶聚合物變得柔軟,像橡皮泥一樣把物體包??;第二步,去掉外部刺激,讓形狀記憶聚合物變回剛硬的狀態,將物體牢牢“鎖住”,從而把物體抓取起來;第三步,等把物體“押送”到目的地,再次施加外部刺激,形狀記憶聚合物再度變軟,將物體“解鎖”釋放。宋吉舟表示,“萬能抓手”能在典型的三維結構物體上產生很大的抓力,包括球體、方塊、管狀物體、螺栓、螺母、棗核、鑰匙串等;更厲害的是,它還能像壁虎一樣,粘附在物體表面,不論物體表面光滑還是粗糙。
在實驗設計中,當物體尺寸小到微觀尺度(100微米左右或者更?。叭f能抓手”能夠不依賴抓手的粘附力,而是通過把物體或者物體表面的結構鎖在其內部實現抓取。
“萬能抓手”在微觀世界也能高效發揮作用。在柔性電子制備中,最重要的一步就是微觀器件的快速組裝,即把制備基底上數以萬計或者更多的維納器件轉移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附來一次性抓取這些器件,但是釋放的時候粘附就變成了限制因素。宋吉舟團隊提出的這個策略完全不依賴粘附,萬能抓手就像微觀世界里的吊車,可以在微觀世界里高效搭建“建筑”,為柔性電子的制備提供了一種新思路。
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