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自我修复的3D打印凝胶具有机器人和医学的未来

机器人可能更具吸引力 - 更实用 - 如果它们不是由硬质,冷金属或塑料制成,而是由较软的材料制成。布朗大学的研究员相信他们开发了一种新材料,非常适合“软机器人”。它已经证明它可以拾取小而精致的物体,它可以形成定制的微流体装置 - 有时被称为“芯片实验室”,用于发现侵袭性癌症和在野外制造救生药物等。

3D打印的水凝胶是一种双聚合物,当用某些化学品处理时,它能够弯曲,扭曲或粘在一起。一种聚合物具有共价键,其提供强度和结构完整性。另一种聚合物具有离子键,允许更多的动态行为,如弯曲和自粘合。这些聚合物共同构成了一种柔软,坚固且反应灵敏的材料 - 非常适合创造柔软的机器人手柄。

水凝胶也可以成为微流体装置的有前途的基础 - 用于从癌症治疗到液体手表技术和检测爆炸物等各种用途。到目前为止,很难用微流体中需要的复杂通道和腔室来模拟水凝胶。但是因为这种新材料是3D打印的,所以它可以用可堆叠的类似LEGO的块制成,并且“复杂的微流体结构”可以合并到每个块中。这些可以创建一种模块化系统,其中具有不同微流体通道的块可以根据需要装配在一起。

材料尚未准备好使用。研究人员表示,他们仍在调整聚合物以获得更高的耐用性和功能性。如果它们成功,这可能会使构建软件机器人组件和芯片实验室变得简单,就像抢购乐高积木一样简单 - 或者至少更容易。

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