中大研發 3D磁控變形軟材料

更新時間：03:00 2023-01-03
發佈時間：03:00 2023-01-03

（星島日報報道）自然界生物通過形態轉變適應環境，中文大學機械與自動化工程學系的研究團隊，受到刀魚可隨意屈曲的波浪形魚鰭啟發，研製可自由屈曲變形的3D磁調控動態變形軟材料，有助塑造更靈活的軟體機械人，並應用於生物醫學領域。
　　新技術由中大機械與自動化工程學系教授張立與金東東，聯同城市大學教授張甲晨、中國科學技術大學教授王柳合作研究，利用磁場控制軟材料，作更靈活的形態轉換。團隊把磁性彈性體固定在玻璃基板上，浸入有機溶劑甲苯，吸收後會在其內部擴散導致膨脹，而在基板約束下，彈性體產生屈曲，自然形成3D複雜波浪式的變形。
受刀魚隨意屈曲魚鰭啟發
　　團隊亦在彈性體由膨脹至回復原狀過程中，施加強脈衝磁場磁化，以調節磁場的強度、方向及梯度，控制其屈曲狀態，實現遠超准靜態調控的多形態動態變換行為。張立指，團隊受到刀魚可隨意屈曲的波浪形魚鰭啟發，牠們通過調節鰭來控制游動方向，包括向前或向後移動，或停留在原地不動，而新技術的可控流體行為，在流體操控、微顆粒篩選、生物檢測、軟體機械人等領域，甚具應用價值，團隊擬將磁性彈性體應用於微型機械人，進一步探索生物醫學應用。