▲3D打印的人形智能凝胶在水中行走。
《美国化学学会应用材料与界面》近日在线发表的论文称，罗格斯大学的工程师们发明了一种在受到电刺激时可以改变形状并在水中行走和搬运物体的3D打印智能凝胶。这一发明有望设计出类似章鱼等海洋动物的仿生软体机器人，并将应用于人工心脏、胃和肌肉，以及设计用于疾病诊断和药物输送的设备。
智能凝胶这样的软材料灵活性好、造价比硬质材料便宜、还可以小型化。而用软材料制造的设备通常比复杂的硬材料设备更易于设计和操控。论文资深作者、机械和航天工程助理教授Howon Lee说：“由于我们发明的3D打印智能凝胶与人体组织类似（含有大量水，且非常柔软），因此它在生物医学工程领域有巨大的应用潜力。此外，它或许还能用于诸多水下设备。”
在3D打印的过程中，光被投射于一种光敏溶液中，使其形成水凝胶。接着，水凝胶被转移到盐水溶液（或电解液），并接入两根电线以传导电刺激。据Lee介绍，人形水凝胶（约1英寸高）在电刺激下，可以实现前行，反向以及抓取、移动物体等。通过改变智能凝胶的厚度，可以控制其行走速度。可以通过调整盐水溶液浓度和电场强度来控制凝胶的弯曲和形变。Lee说：“凝胶与肌肉很类似，它由软材料构成，含水超过70%，并对电刺激有响应。智能凝胶显示了3D打印技术的神奇之处——拓展了智能凝胶的设计、尺寸和多样性。”
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编译：雷鑫宇 审稿：alone 编辑：张梦
来源：https://scitechdaily.com/engineers-create-3d-printed-smart-gel-walks-underwater-moves-objects/
