西班牙马德里卡洛斯三世大学与美国哈佛大学联合研讨团队经过试验证明,只需调整内部磁体摆放或施加外部磁场,就能改动磁性超资料的力学和结构特性。这一效果有望为生物医学、软体机器人等范畴带来更多立异使用。相关研讨效果发表于最近的《先进资料》杂志。
超资料作为人工规划的智能资料,能够在必定程度上完结自然界资料所不具有的超凡物理性质(如负折射率、负磁导率等)。研讨团队创造性地将微型柔性磁体摆放成旋转的菱形阵列,经过动态调整磁体散布或施加外部磁场,可使磁性超资料全体展现出可调控的刚度与能量吸收能力。这种“变形金刚”般的特性,此前从未在传统资料中呈现。
在试验中,研讨团队体系分析了磁体取向、剩磁特性及资料刚度间的纤细相关。他们发现:改动磁体摆放方向,或准确调控磁体距离发生的相互作用,都能让超资料展现出天壤之别的特性。
团队表明,传统资料研制重视化学组成和微观结构,而关于超资料,可经过其内部几许形状和空间摆放,赋予其新特性。这种经过几许构型与空间摆放完成功用调控的新范式,为可重构机械结构拓荒了新范畴。
从智能机器人到航天工程,从运动科技到医疗健康,磁性超资料具有广泛的使用潜力。在软体机器人范畴,这种超资料可化身为“智能护甲”,完成冲击吸收的主动调理;在运动鞋底植入这类资料后,其能像“会考虑”的绷簧,动态调整各区域软硬度,以此来完成更高的跑步效能;在医疗使用范畴,这些“磁性精灵”可在磁场引导下疏通血管。(记者刘霞)
经过简略改动“内部摆放”或施加“外部力气”,就能够完成资料力学特性的动态调控,这种“可编程资料”的理念,为多个高科技范畴带来了颠覆性思路。需求咱们来重视的是,这一技能突破了一般资料要依靠化学组分才干优化功用的传统,转而经过几许构型和磁相互作用来完成功用重构,创始了一种全新的资料规划范式。这不只降低了新资料开发的本钱和复杂性,也为实时、长途调控资料功用供给了或许,更有望成为下一代柔性电子、可穿戴设备及智能结构体系的重要根底。
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