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2022-12-01 10:59本刊综合
发明与创新 2022年34期
关键词:氧化锌压电折纸

“智能皮肤”

新一代“智能皮肤”的灵敏度是真实皮肤的1000倍,能探测触觉、温度、水分甚至微生物,有助于促进灵敏机器人和智能假肢的研发。每个传感器内部是以水凝胶形式存在的智能聚合物,外壳是压电氧化锌。

水凝胶可以吸收水分,在湿度和温度发生变化时膨胀。在此过程中,水凝胶对压电氧化锌施加压力,压电氧化锌通过电信号响应此压力和所有其他机械应力。

“水陆”两用折纸机器人

无线水陆两用毫米机器人截面直径7.8毫米,由“Kresling”折纸(三角构成的空心圆柱体)样式和附着的磁铁盘构成。它利用“Kresling”折纸的折叠/展开能力进行滚动、翻转和旋转,旋转动作提供了一种吸附机制,能够递送液体药物。

这种折叠机器人结构精巧、水陆两栖,能在多种环境中移动并执行任务。

可穿戴电化学生物传感器

这款新型可穿戴电化学生物传感器通过整合激光刻蚀石墨烯(LEG)、电化学合成的氧化还原活性纳米载体(RAR)和“人工抗体”,展示了一种强大的通用可穿戴生物传感策略。

它可用于连续分析人体在锻炼和休息状态下,汗液中痕量水平的多种代谢物和营养物质,包括人体所含的氨基酸和多种维生素。通过监测代谢物实现在早期识别异常健康状况并促进精准营养物质补充等应用。此外,该设备还可用于持续监测其他生物标志物,实现个性化预防、诊断和治疗。

3D打印“机械爪”

SNAG是一款采用3D打印技术制作而成的机械爪,其整体结构仿照鹰爪设计,包括趾爪表皮、骨骼以及关键的联动肌腱。机械爪具有增大摩擦力的趾垫和爪尖,保证其与接触表面有充足的摩擦力,用齿轮和连接杆组成的、类似鹰爪骨骼肌腱的传动结构,保证其抓握的牢固性和低能耗。

这款机械爪可长时间抓握在不同物体的表面,也能根据指令抓握、拿取物品。未来,SNAG机械爪或将成为某些复杂场景下无人机的标配,实现无人机长时间运作和灵活采集样品,还可安装在其他类型的机器人上,比如火星探测器等。

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