Разумный гель ходит под водой

Инженеры New Brunswick создали трехмерный печатный гель, который ходит под водой, захватывает объекты и перемещает их.

Водное создание может привести к созданию мягких роботов, которые имитируют морских животных, таких как осьминог, которые могут ходить под водой и сталкиваться с вещами, не повреждая их. Это может также привести к искусственному мышлению сердца, желудка и других мышц, а также устройствам для диагностики заболеваний, обнаружения и доставки наркотиков и проведения подводных осмотров.

Мягкие материалы, такие как гибкий гель, являются гибкими, часто дешевле в производстве, чем твердые материалы и могут быть миниатюризированы. Устройства из мягких материалов, как правило, просты в проектировании и управлении по сравнению с механически более сложными жесткими устройствами.

«Наш 3D-печатный интеллектуальный гель обладает большим потенциалом в биомедицинской технике, потому что он напоминает ткани в организме человека, которые также содержат много воды и очень мягкие», - сказал Хоуон Ли, старший автор нового исследования и доцент кафедры механической и аэрокосмической техники. «Он может использоваться для различных типов подводных устройств и организмов, таких как осьминог».

Исследование, опубликованное онлайн сегодня в ACS Applied Materials & Interfaces, фокусируется на 3D-печатном гидрогеле, который перемещается и меняет форму при активации электричеством.

Гидрогели, которые остаются твердыми, несмотря на их содержание воды в 70%, находятся в организме человека, подгузниках, контактных линзах, пищевых кремах и йогуртах и многом другом.

Во время процесса 3D-печати свет проецируется на светочувствительный раствор, который становится гелем.

Гидрогель помещается в раствор соленой воды (или электролит), а две тонкие провода используют электричество для запуска движения: движение вперед, реверсирование курса и захват и перемещение объектов, сказал Ли.

Человекоподобный ходок, созданный командой, составляет около одного дюйма в высоту.

Скорость движения умного геля контролируется изменением его размеров (тонкий быстрее толщины), и гель изгибается или меняет форму в зависимости от прочности раствора соленой воды и электрического поля.

"Гель напоминает мышцы, которые сжимаются, потому что он сделан из мягкого материала, имеет более 70% воды и реагирует на электрическую стимуляцию. Это исследование демонстрирует, как наш метод 3D-печати может расширить дизайн, размер и универсальность этого умного геля», - сказал Ли. «Наш микромасштабный метод 3D-печати позволил нам создать беспрецедентные движения».