据昆士兰大学报道，研究人员开发了一种3D打印方法，可以生产出具有肌肉骨骼特性的液态金属机器人，这些机器人受到动物生理学的启发。澳大利亚生物工程与纳米技术研究所（AIBN）的乔瑞瑞博士及其研究团队利用该技术制造了具有优越强度和柔韧性的医疗康复组件和设备。
“我们旨在模仿哺乳动物的运动、灵活性和控制能力，”乔博士说。“通过在3D打印过程中结合‘软’球形液态金属纳米颗粒和‘硬’杆状镓基纳米棒，我们能够复制赋予动物效率和力量优势的骨肌互联网络。这种可调谐的镓聚合物复合材料可用于下一代医疗康复产品，如高精度假肢抓取器。”
液态金属用于制备可调谐的镓聚合物复合材料。来源：昆士兰大学。
类似于乔博士之前的液态金属研究工作，新创造的机器人在暴露于热和红外光等刺激时，可以采取并保持不同的形状和功能。
乔博士表示，许多制造商从自然界中软体生物的运动机制中汲取灵感。“但由于材料选择的限制以及传统制造方法中复杂的多步骤过程，制造混合结构非常具有挑战性。我们开发了一种新的方法，通过快速简单的制造过程来模拟动物生理学，从而造福我们的技术。”
乔博士认为，由于制造简便及其潜在应用，这种软硬聚合物复合材料可能会革新混合软材料领域，并加速软机器人的创新。“我们希望看到推进3D打印技术和设计策略的研究，重点是增加3D打印复合材料中金属基纳米颗粒的比例。这将进一步增强响应特性，最终提高混合软机器人的性能。”
该项目涉及AIBN的研究人员，包括黄旭民、杭江宇、纳萨尔·卡比尔·阿赫迈德、托马斯·奎因、张立文博士和汤姆·戴维斯教授。
该研究发表在《先进材料》上。
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