突破!智能塑料重塑机器人未来:10倍韧性开启柔性革命

mysmile 3个月前 (12-21) geo 91 0
突破!智能塑料重塑机器人未来:10倍韧性开启柔性革命

科技日报实习记者 张佳欣

你想象过机器人能像生物一样自由弯曲吗?受树木、贝类等自然杰作的启发,美国得州大学奥斯汀分校团队率先研发出“智能塑料”。这种材料通过光与催化剂精准调控分子结构,实现硬区与软区的智能切换,完美复刻生命体的灵活特质。其韧性高达天然橡胶的10倍,为柔性电子和机器人技术注入全新可能。相关成果已发表于《科学》期刊。

实验显示,样品在拉伸中清晰呈现聚合物链排列:左为普通视图,右通过交叉偏振器凸显硬化暗斑。图片来源:美国德州大学奥斯汀分校

论文通讯作者撒迦利亚·佩奇教授强调:“这是材料领域的首例突破。”光控结晶技术能动态调整物理性质,对可穿戴设备与柔性机器人执行器具有颠覆性意义。

多年来,科学家致力模仿皮肤、肌肉的生物特性,但混合材料易在接口处撕裂。本次研究另辟蹊径:从单体分子出发,加入特定催化剂后蓝光照射,快速生成半结晶聚合物。光照区变坚硬,未照区保弹性,单材料实现多性能融合。

这种设计杜绝了材料不兼容问题,韧性远超传统复合材料,延展性也更优异。

反应仅需室温、1小时内完成,原料易得且成本低廉。蓝色LED光源节能环保,适合大规模应用。

团队计划拓展该材料在医疗设备、可穿戴科技中的电子固定功能。机器人领域更可借此提升运动自由度与耐用性——例如开发如章鱼触手般柔韧的机械臂。

(来源:科技日报)

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