能夠主動實現多樣化三維(3D)構型的形變系統對于3D電子和軟體機器人的發展至關重要。然而,當前的形變技術面臨迭代形狀重構時幾何復雜性高、機械穩定性差以及響應速度慢等挑戰。鑒于此,韓國科學技術院Jae-Woong Jeong等受頭足類動物三維皮膚紋理能力的啟發,引入了一種三維磁性形變系統,該系統通過熱-磁驅動實現可逆且連續的復雜形狀重構。
本文要點:
(1)這種能力通過三維磁編碼策略創建的磁化分布圖進行引導。該系統利用由彈性體與低熔點合金(LMPA)顆粒(包含鐵磁顆粒)混合而成的復合材料構建的磁性形變平臺(MMP)。
(2)MMP通過多模態磁驅動產生復雜而穩健的三維構型,這種驅動得益于可調剛度和磁驅動重構能力。三維視覺觸覺顯示器和光響應花朵機器人的概念驗證展示了仿生三維磁性形變系統的潛力,表明其在3D電子、軟體機器人以及視覺觸覺人機交互領域具有良好的應用前景。
S. Oh, C. Y. Kim, S. Chung, J.-W. Jeong, Cephalopod-Inspired Magnetic Shape-Morphing System for Complex 3D Transformations with Broad Reconfigurability in 3D Displays and Soft Robotics. Adv. Mater. 2025, 2417913.
https://doi.org/10.1002/adma.202417913