據(jù)新華社3月3日?qǐng)?bào)道,浙江大學(xué)航空航天學(xué)院宋吉舟教授團(tuán)隊(duì)基于智能塑料材料,制造出一種新型“萬(wàn)能抓手”,可以把目標(biāo)物體“鎖”在體內(nèi),輕松地抓放1微米到1米大小多種形狀的物體。這項(xiàng)成果日前發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)上。
據(jù)介紹,智能塑料在光、熱等外部刺激作用下,可改變軟硬程度并具有形狀記憶效應(yīng)。 宋吉舟介紹,“萬(wàn)能抓手”能在典型的三維結(jié)構(gòu)物體上產(chǎn)生很大的抓力,可以輕松抓起球體、方塊、管狀物體、螺栓、螺母、棗核、鑰匙串等,還能像壁虎一樣,牢牢粘附在物體表面,不論物體表面光滑還是粗糙。
宋吉舟團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“萬(wàn)能抓手”分三步工作:第一步,在外部刺激作用下讓形狀記憶聚合物變得柔軟,像橡皮泥一樣把物體包??;第二步,去掉外部刺激,讓形狀記憶聚合物變回剛硬的狀態(tài),將物體牢牢“鎖住”,從而把物體抓取起來(lái);第三步,等把物體“押送”到目的地,再次施加外部刺激,形狀記憶聚合物再度變軟,將物體“解鎖”釋放。宋吉舟表示,“萬(wàn)能抓手”能在典型的三維結(jié)構(gòu)物體上產(chǎn)生很大的抓力,包括球體、方塊、管狀物體、螺栓、螺母、棗核、鑰匙串等;更厲害的是,它還能像壁虎一樣,粘附在物體表面,不論物體表面光滑還是粗糙。
在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,當(dāng)物體尺寸小到微觀尺度(100微米左右或者更?。?,“萬(wàn)能抓手”能夠不依賴抓手的粘附力,而是通過(guò)把物體或者物體表面的結(jié)構(gòu)鎖在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)抓取。
“萬(wàn)能抓手”在微觀世界也能高效發(fā)揮作用。在柔性電子制備中,最重要的一步就是微觀器件的快速組裝,即把制備基底上數(shù)以萬(wàn)計(jì)或者更多的維納器件轉(zhuǎn)移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附來(lái)一次性抓取這些器件,但是釋放的時(shí)候粘附就變成了限制因素。宋吉舟團(tuán)隊(duì)提出的這個(gè)策略完全不依賴粘附,萬(wàn)能抓手就像微觀世界里的吊車,可以在微觀世界里高效搭建“建筑”,為柔性電子的制備提供了一種新思路。