3D可编程剪纸机器人夹爪,可以提起蛋黄,捞鱼,还可以作为膝关节适形加热...
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发布时间：2024-05-28 16:50
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时间：2024-06-12 13:44
【探索新纪元】：
研究人员在北卡罗来纳州立大学的实验室里，通过巧妙地运用切割边界曲率，创造了一种全新的设计方法，让简单的剪纸图案能转化为可编程的动态3D形态。这种无创的柔性剪纸抓手，如同魔术般精准，甚至能呵护最脆弱的生命体，例如蛋黄和头发。它的出现，不仅拓展了软机器人和生物医学技术的边界，也为其他领域，如可拉伸电子设备和便携式加热器，开辟了新的可能。
通过将2D材料切割成平行狭缝，然后通过剪纸工艺，材料被塑造成弯曲的三维结构，其最终形状取决于初始的边界曲线。例如，一个圆形边界的剪纸片会被塑造为完美的球体。这项技术的创新之处在于，用户只需知道所需弯曲的3D结构，就能通过调整2D材料上的狭缝形状和图案，实现精确的编程控制。
“这是一种前所未有的简化过程，”论文的第一作者、博士生Yaoye Hong自豪地介绍，“设计师现在可以随心所欲地从二维材料中创造出定制化的三维结构，而无需复杂的工艺。”北卡罗来纳州立大学的副教授Jie Yin（尹教授）对此表示，他们的技术已超越了传统技术，为制造各种抓取工具开辟了新的道路。
通过实际操作，研究人员展示了这款夹爪的神奇之处，它能够抓取和提升从蛋黄到人类头发的微小物体，甚至在不损伤易碎物的情况下，展现出惊人的精确度。这款剪纸机器人夹爪，不仅实用，而且充满了艺术感。
未来，尹教授透露，这项技术还有更大的潜力，可以用于设计适应人体关节的生物医学装置，如膝关节加热器，其设计理念源自自然界的生物形态，如螳螂虾壳的顺应性，为用户提供舒适的温度控制，同时保持大面积的均匀加热效果。这种动态贴合的仿生加热器，无疑是对传统加热设备的重大革新。
尹教授满怀期待地展望：“想象一下，智能绷带可以随着人体的运动弯曲，或者能贴合膝关节的监控设备。这正是我们技术的初步验证，我们正在将其与软机器人技术结合，以解决工业中的复杂问题。下一步，我们将探索如何用这种技术为人们的健康护理带来真正的改变，比如为膝盖设计出能提供治疗效果的温暖设备。”
这款3D可编程剪纸机器人夹爪，无疑在科技与生活之间架起了一座桥梁，展现出创新的力量和无限的可能，让我们期待它在更多领域中绽放异彩。
