亚洲AV日韩AV无码污污网站_亚洲欧美国产精品久久久久久久_欧美日韩一区二区视频不卡_丰满无码人妻束缚无码区_久爱WWW成人网免费视频

中國科大實(shí)現(xiàn)飛秒激光復(fù)合材料加工多關(guān)節(jié)微機(jī)械

發(fā)布:cyqdesign 2023-08-02 22:06 閱讀:367
近年來,飛秒激光光子聚合技術(shù)作為一種具有納米精度的真三維加工方式已被廣泛應(yīng)用于制造各種功能微結(jié)構(gòu),這些微結(jié)構(gòu)在微納光學(xué),微傳感器和微機(jī)器系統(tǒng)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。然而,如何利用飛秒激光實(shí)現(xiàn)復(fù)合多材料加工,并進(jìn)一步構(gòu)建具有多模態(tài)的微納機(jī)械仍極具挑戰(zhàn)。鑒于此,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微納米工程實(shí)驗(yàn)室吳東教授團(tuán)隊(duì)提出了一種飛秒激光二合一寫入多材料的加工策略,制造了由溫敏水凝膠和金屬納米顆粒組成的微機(jī)械關(guān)節(jié),隨后開發(fā)出具有多種變形模式(>10)的多關(guān)節(jié)人形微機(jī)械。該工作于7月17日以“Light-triggered multi-joint microactuator fabricated by two-in-one femtosecond laser writing”為題發(fā)表于Nature Communications。   b+CJRB1  
\c}pzBFd  
Y$5uoq%p3A  
圖1. 受人類多關(guān)節(jié)變形啟發(fā),利用飛秒激光二合一多材料加工策略構(gòu)建多關(guān)節(jié)人形微機(jī)械。
 b]gVZ-  
飛秒激光二合一加工策略包括使用不對稱雙光子聚合構(gòu)建水凝膠關(guān)節(jié)以及在關(guān)節(jié)局部區(qū)域激光還原沉積銀納米顆粒(Ag NPs)(圖1)。其中,非對稱光聚合技術(shù)使水凝膠微關(guān)節(jié)局部區(qū)域的交聯(lián)密度產(chǎn)生各向異性,最終使其可以實(shí)現(xiàn)方向和角度可控的彎曲變形。原位激光還原沉積可以在水凝膠關(guān)節(jié)上精確加工銀納米顆粒,這些銀納米顆粒具有很強(qiáng)的光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng),使多關(guān)節(jié)微機(jī)械的模態(tài)切換表現(xiàn)出超短響應(yīng)時(shí)間(30 ms)和超低驅(qū)動功率(<10 mW)的優(yōu)異特性。   [jv+Of IZ  
O.DO,]Uh  
Fs3 :NH  
圖2. 基于空間多焦點(diǎn)光束刺激,多關(guān)節(jié)人形微機(jī)械展現(xiàn)出多個(gè)變形模態(tài)。
=NmW}x|n  
作為一個(gè)典型的示例,八個(gè)微關(guān)節(jié)被集成在一個(gè)人形微機(jī)械上。隨后,利用空間光調(diào)制技術(shù)在3D空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多焦點(diǎn)光束,進(jìn)而精確地刺激每一個(gè)微關(guān)節(jié)。多個(gè)關(guān)節(jié)之間的協(xié)同變形促使人形微機(jī)械手完成多個(gè)可重構(gòu)的變形模態(tài)。最終,在微米尺度下實(shí)現(xiàn)了“舞動的微機(jī)器人”(圖2)。 akF T 0@9  
v!W{j&