磁性”元片”材料可像傳送帶一樣移動物體
北卡羅來納州立大學(NCSU)的科學家創造了一種磁性”元薄片”,無需機械手臂或機械手就能移動物體和液體。這種裝置本質上是一種由彈性聚合物製成的薄片,其中嵌入了磁性微粒。 其中蝕刻了一個三角形棋盤格圖案,使其更加靈活,可按需變形。
其原理是,當磁場從元片下方向四周移動時,磁場的不同區域會產生向上或向下的氣泡。 舉例來說,如果想製造一個凹陷,可以讓該部分磁場對材料中的磁性粒子產生吸引力,而讓它產生排斥力則可以製造一個山丘。 它的反應速度也很快,只需兩毫秒就能對磁場變化做出反應。
該研究的共同通訊作者尹傑說:”透過控制磁場的方向,實際上可以使元片表面像波浪一樣移動。調整磁場強度決定了波浪的起伏程度。”
利用這種機制,可以遠端控制元片,透過升高和降低不同區域來推動物品移動。 研究團隊利用一系列非磁性物體進行了演示,包括小珠子、玻璃載玻片、木板、樹葉,甚至使用超疏水材料的水滴。 在所有情況下,這些物體都可以透過特定的磁控制序列滾動並推到所需位置。
研究人員說,這種方法旨在幫助移動對於機械手臂、抓手、爪子和其他系統來說可能過於脆弱或形狀不合適的物體。 下一步的工作是縮小這種方法的規模,研究人員也表示,可能會有其他應用出現。
尹傑說:”我們也對如何利用這種方法創造觸覺技術很感興趣,這種技術可能會應用於從遊戲到無障礙設備等各種領域。”
這項研究發表在Science Advances期刊。 請在下面的影片中觀看元片的實際應用。