发布时间:2024-04-07 13:02 原文链接: “元流体”能通过编程改变性质,弹性、黏度均可调节

美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员开发出一种可编程的“元流体”,其弹性、黏度、光学特性等性质均可调节,甚至能在牛顿流体和非牛顿流体之间转换。该研究发表在最新一期《自然》杂志上。

这种创新超流体被称为“元流体”,使用了微型弹性球体(50—500微米之间)的悬浮液,球体在压力下会弯曲,从根本上改变流体的性质。元流体可用于液压执行器、程序机器人、根据冲击强度消散能量的智能减震器,以及从透明过渡到不透明的光学设备等各种方面。

利用高度可扩展的制造技术,研究团队生产了数十万个高度可变形的球形胶囊,其中充满空气并将它们悬浮在硅油中。当液体内部压力增加时,胶囊就会塌陷,形成一个类似透镜的半球体;压力消除后,胶囊会弹回球形。

通过改变流体中胶囊的数量、厚度和尺寸,可改变流体的许多特性,包括其黏度和透明度。

研究人员将元流体加载到液压机器人夹具中,让夹具拾取玻璃瓶、鸡蛋和蓝莓,通过编程调节流体性质,从而调整其抓力来拾取3种物体而不压碎它们。

在由普通空气或水驱动的传统液压系统中,机器人需要传感器或外部控制才能做到这一点。而对于元流体来说,不需要任何传感器,液体本身会响应不同的压力,改变其柔顺性来调整夹具的力量,从而拿起沉重的瓶子、易碎的鸡蛋或一个小蓝莓。

相关文章

元流体能通过编程改变性质弹性黏度均可调节

元流体通过哈佛徽标展示其可调光学性质。图片来源:哈佛海洋研究所美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员开发出一种可编程的“元流体”,其弹性、黏度、光学特性等性质均可调节,甚至能在牛顿流体和非牛顿流体之间......

元流体能通过编程改变性质弹性黏度均可调节

元流体通过哈佛徽标展示其可调光学性质。图片来源:哈佛海洋研究所美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员开发出一种可编程的“元流体”,其弹性、黏度、光学特性等性质均可调节,甚至能在牛顿流体和非牛顿流体之间......

“元流体”能通过编程改变性质,弹性、黏度均可调节

美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员开发出一种可编程的“元流体”,其弹性、黏度、光学特性等性质均可调节,甚至能在牛顿流体和非牛顿流体之间转换。该研究发表在最新一期《自然》杂志上。这种创新超流体被称为......

“元流体”能通过编程改变性质,弹性、黏度均可调节

美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员开发出一种可编程的“元流体”,其弹性、黏度、光学特性等性质均可调节,甚至能在牛顿流体和非牛顿流体之间转换。该研究发表在最新一期《自然》杂志上。这种创新超流体被称为......

合成生物学领域重大突破,新工具低成本快速创造合成染色体

美国南加州大学研究人员发明的一项突破性新技术,或将彻底改变合成生物学领域。该方法被称为克隆重编程和组装平铺天然基因组DNA(CReATiNG),为构建合成染色体提供了一种更简单且更具成本效益的方法。它......

交大Nature发文,在DNA计算领域取得重要进展

上海交通大学化学化工学院/变革性分子前沿科学中心樊春海院士与王飞副教授近期发展了一种支持通用性数字计算的DNA可编程门阵列(DNA-basedprogrammablegatearray,DPGA),可......

国产量子计算机操作系统客户端上线,实现一站式学习

19日从安徽省量子计算工程研究中心获悉,国产量子计算机操作系统本源司南PilotOS客户端正式上线,用户可以直接进行本地量子计算编程,不需要联网使用,实现用户对量子计算软件服务“打开即用”,助力量子计......

可编程质子电阻器——比人脑中的突触快约100万倍

美国麻省理工学院研究人员组成的多学科团队正着手推动提高一种人工模拟突触的速度极限。他们在制造过程中使用了一种实用的无机材料,使设备运行速度比以前的版本快100万倍,也比人脑中的突触快约100万倍。该研......

编程DNA机器人可刺激细胞膜

科学家找到了一种方法让DNA与人体内的细胞膜进行交流,为在脂质体中制造“微型生物计算机”铺平了道路,这种计算机在生物传感和mRNA疫苗中有潜在的用途。澳大利亚新南威尔士大学的MatthewBaker和......

面向微型机器人的自主编程能力有望很快得到突破!

1959年,诺贝尔奖得主、纳米技术先驱理查德·费曼(RichardFeynman)提出了“可吞食外科医生”的有趣设想。也就是说,制造一种可以在血管内移动的微型机器人,去有需要的地方做手术。这一标志性的......