用于軟執(zhí)行器的超可拉伸磁活性軟材料架構(gòu)的4D打印

來源： EngineeringForLife

基于彈性體的軟執(zhí)行器在各種應(yīng)用中具有廣泛的潛力，包括可穿戴設(shè)備、仿生和仿生系統(tǒng)、人造肌肉和軟機(jī)器人。由磁性粒子和軟基質(zhì)組成的磁性活性軟材料（MSMs）已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)軟驅(qū)動器的智能材料。4D打印是制造MSMs復(fù)雜形狀軟執(zhí)行器的有效方法，包括能夠在外部磁場下轉(zhuǎn)換形狀的3D結(jié)構(gòu)。

基于此，韓國電子技術(shù)研究所Seung Kwon Seol及團(tuán)隊利用一種簡單的4D打印策略，生產(chǎn)用于軟執(zhí)行器應(yīng)用的超可拉伸（>1000%）MSM 3D架構(gòu)。

本文要點(diǎn)：

（1）4D打印策略包括兩個連續(xù)的步驟： (i)由NdFeB和苯乙烯-異戊二苯乙烯嵌段共聚物（SIS）組成的室溫下MSM 3D結(jié)構(gòu)的直接油墨書寫（DIW）；（ii）使用受折紙啟發(fā)的磁化方法對打印體系結(jié)構(gòu)的磁化輪廓進(jìn)行編程和重新配置。

（2）利用設(shè)計的NdFeB−SIS復(fù)合墨水，實(shí)現(xiàn)打印MSM結(jié)構(gòu)的高拉伸性（>1000%）。

（3）成功制作了各種不同形狀的MSM 3D結(jié)構(gòu)，可以在驅(qū)動磁場下轉(zhuǎn)化為所需的形狀。

（4）演示兩種不同軟執(zhí)行器的應(yīng)用：多指磁性軟夾和具有導(dǎo)電和磁性功能的軟3D電開關(guān)。

綜上，本研究策略提出一種有吸引力的方法，以實(shí)現(xiàn)多功能、變形、和重編程磁源器件的先進(jìn)軟執(zhí)行器應(yīng)用。

文章來源：https://doi.org/10.1021/acsami.3c12173