控制人工纤毛与磁场和光

的研究人员已经人造纤毛或毛发状结构,能够弯曲成新的形状响应于磁场,那么当暴露于适当光源返回到它们的原始形状。

“这项工作扩大磁纤毛的能力和我们对他们的行为的理解,它在软机器人,包括微型机器人的应用潜力,”乔·特蕾西,在工作论文的通讯作者,并在NC材料科学和工程教授说:州。 “这项工作的一个关键点是,我们已经证明了形状记忆磁纤毛的形状可以设置,锁定,解锁和重新配置。这个属性将是提高和新的应用。”

这一发现建立在团队的早期研究设计软机器人,可以用磁铁和光控制。不过,也有从以前的工作显著偏离。

“纤毛受到磁场的扭矩驱动的,这意味着从一种廉价的永磁体纤毛旋转和对齐与领域,而不是正被拉向磁铁,”本·埃文斯论文的共同作者,物理学教授说:伊隆。 “在我们早期的工作中软机器人的启动依赖于磁场梯度,从而拉动其移动机器人。这种新方法提供了另一种工具,用于设计软机器人。”

研究人员还开发了一个理论模型,使用户能够预测如何时启动,或者设置成运动的形状记忆磁纤毛会作出回应。此外,该模型解释了为什么纤毛回应他们的方式。

“这些形状记忆磁纤毛也简单通过自组装使用廉价的永久磁铁制造,”杰西卡刘,论文的第一作者,最近的博士说:来自北卡罗莱纳州立大学毕业。 “我们很乐观地认为,这些示威和我们的模型可以帮助特定应用的新功能研究界设计纤毛系统。”

“我们认为,这项工作将有助于推动软机器人的能力,”麦蒂说。

资源 North Carolina State University. "Controlling artificial cilia with magnetic fields and light." ScienceDaily. ScienceDaily, 26 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200526161124.htm>.