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基于形状记忆聚合物的一种新型的 “万能抓手”策略
浙江大学航空航天学院宋吉舟教授团队,便基于形状记忆聚合物,提出了一种新型的“万能抓手”策略。这个“万能抓手”的载体非常简单,就是一块智能“塑料”。别瞧它结构简单,本领可不小,它可以把目标物体“锁”在体内,轻松地抓取1微米到1米大小之间任何形状的物体。 目前这一研究成果已发表在知名学术期刊《科学进展》(Science Advances)上,文章共同第一作者为浙江大学航空航天学院硕士生令狐昌鸿和博士生张顺,通讯作者为浙江大学航空航天学院宋吉舟教授。 宋吉舟教授团队的“万能抓手”何以做到“探囊取物”?靠的便是形状记忆聚合物。形状记忆聚合物是一种特殊的智能材料,论其特殊,就特殊在它的“逆来顺受”:在外部刺激作用(如光、热)控制下,形状记忆聚合物可软可硬,在受到一定的外力作用导致变形后,它就能保持这个变形后的形状,可谓“顺其自然”;然而在一定的外部刺激作用下,它又会变回原来的样子。目前形状记忆聚合物已经被广泛用于智能织物、电子包装管的热收缩膜、航空器太阳能帆板展开机构、智能医药器件等领域。 宋吉舟教授团队的新策略:第一步,就是抓取物体时,先在外部刺激作用下,让形状记忆聚合物变得柔软,趁此机会将物体或者物体表面的结构嵌入其中;第二步,去掉外部刺激,让形状记忆聚合物变回刚硬的状态,保持住该变形的临时形状,将物体“锁住”,从而把物体抓取起来;第三步,等把物体转移到目的地之后,再次施加外部刺激,形状记忆聚合物就会恢复初始形状,将物体“解锁”释放。 形状记忆聚合物万能抓手抓取和释放物体的流程示意图 形状记忆聚合物这块智能 “ 塑料 ” ,就好像是一把有魔力的万能锁,能锁住世间万物:为了获取 “ 猎物 ” ,它 先 变成柔软的橡皮泥,把物体柔柔地包住,然后变成坚硬的石头,把物体牢牢地锁住,等把物体 “ 押送 ” 到目的地,又会重新变成软软的橡皮泥并释放物体。宋吉舟教授介绍,这把 “ 万能锁 ” 能在典型的三维结构物体上产生很大的抓力,包括球体、方块、管状物体、螺栓、螺母、枣核、钥匙串等;更厉害的是,它还能像壁虎一样, 粘附在物体表面 ,不论物体表面光滑还是粗糙。 形状记忆聚合物万能抓手对典型宏观物体的抓力   那么对于尺寸小的物体,这个抓手又是如何发挥功效的呢?当物体尺寸小到微观尺度(100微米左右或者更小),物体受到的表面力,特别是与抓手的粘附作用强,会给物体的释放带来较大的挑战。在该设计中,抓手通过把物体或者物体表面的结构锁在其内部实现抓取,不依赖抓手的粘附力,所以当粘附力给物体释放带来挑战时,就可以在抓手表面镀上一层特殊材料,或者增加抓手表面粗糙度来减弱粘附,从而实现物体释放。这样,即使是75微米大小的不规则铁颗粒或者是直径10微米的二氧化硅球,也能顺利从形状记忆聚合物万能抓手上得到释放。 使用形状记忆聚合物万能抓手操纵75 微米的不规则铁颗粒和10微米直径的二氧化硅球 “微观抓手就像微观世界里的吊车,可以用它在微观世界里搭建‘建筑’,制作特殊的光电器件。”令狐昌鸿说,“这个抓手在微观视角下还有一个优势,就是一个抓手就是数以万计的微观吊车,可以高效地在微观世界工作。” 谈及具体应用,宋吉舟教授表示,在柔性电子制备中,最重要的一步就是微观元器件的快速组装,即把制备基底上数以万计或者更多的维纳元器件转移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附来一次性抓取这些元器件,但是释放的时候粘附就变成了限制因素。而宋吉舟教授课题组提出的这个策略,完全不依赖粘附,为柔性电子的制备提供了一种新思路,有望推进柔性电子的工业化进程。 使用形状记忆聚合物万能抓手组装柔性电子器件的简单展示 该项目得到了国家973计划、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等的支持。
浙江大学 2021-04-10
基于人工智能的抗衰老天然化合物的发现与评价技术
浙江大学 2021-05-10
一种基于 dSPACE 的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统
本发明公开了一种基于 dSPACE 的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统,包括仿真单元、仿真控制单元、传感器测量单元。仿真单元包括 PC 和 dSPACE 及接口板。仿真控制单元包括电压可调电源、电堆热模拟系统以及负载。传感器测量单元包括电压测量模块、电流测量模块、K 型热电偶以及 PLC。其中电压可调电源输入是 220V 交流市电,输出为 0-30V 可调,电堆热模拟系统通过均匀分布在电池片上的电热丝来模拟输入氢气
华中科技大学 2021-04-14
一种基于机器视觉的三维网状物缺陷在线检测系统
本发明公开了一种基于机器视觉的三维网状物缺陷在线检测系统,包括正面位置传感器、正面光源、正面相机、反面位置传感器、反面光源、反面相机、光电编码器、第一传送带机构、第二传送带机构、机架、操控平台、报警指示模块、显示模块、控制按钮、以及主控系统,正面位置传感器、正面光源、正面相机、反面位置传感器、反面光源、反面相机、光电编码器均固定在机架上,正面位置传感器高于第一传送带机构、第二传送带机构的上平面,本发明能够解决现有三维网状物缺陷在线检测系统存在的只能够扫描工件的一个面、工作效率低、多次扫描易出现工件磕
华中科技大学 2021-04-14
一种基于机器视觉的三维网状物缺陷在线检测系统
本发明公开了一种基于机器视觉的三维网状物缺陷在线检测系 统,包括正面位置传感器、正面光源、正面相机、反面位置传感器、 反面光源、反面相机、光电编码器、第一传送带机构、第二传送带机 构、机架、操控平台、报警指示模块、显示模块、控制按钮、以及主 控系统,正面位置传感器、正面光源、正面相机、反面位置传感器、 反面光源、反面相机、光电编码器均固定在机架上,正面位置传感器 高于第一传送带机构、第二传送带机构的上平面,本发明能够解决现 有三维网状物缺陷在线检测系统存在的只能够扫描工件的一个面、工 作效率低、多次
华中科技大学 2021-04-14
置物箱
本实用新型公开了置物箱,属于置物箱技术领域。置物箱,包括底座,底座底面上固定安装有万向滚轮,万向滚轮上固定连接有锁紧装置,底座上方设置有封闭式置物装置,封闭式置物装置包括有大型置物柜和小型置物柜,大型置物柜和小型置物柜均包括有柜门和置物腔,柜门的一侧竖直棱边上固定安装有铰链,柜门通过铰链与柜体活动连接,另一侧竖直棱边上固定安装有电子锁;封闭式置物装置上端固定连接有置物台,置物台的侧壁上嵌入安装有扫码服务装置;本实用新型有效解决在火车站、机场等场所未设置公共置物设施,旅客临时置物较为不便
安徽建筑大学 2021-01-12
储物柜
产品详细介绍 可根据客户的要求批量定做
大连益隆科教仪器设备有限公司 2021-08-23
一种车联网路况监测系统
本发明提供了一种车联网路况监测系统,道路车辆上分别设有GPS定位单元,当所述车辆位置获取单元与车辆上的GPS定位单元距离低于设定阈值时,所述GPS定位单元将车辆位置数据发送至所述车辆位置获取单元;所述两条车道分别包括中间的两条直线车道、位于最左侧的左转弯车道以及位于最右侧的右转弯车道,所述车辆位置数据包括交叉口所在的两条道路上各车道上的车量数量,将所述车辆位置数据发送至一路况分析单元输出车况信息。本发明可以有效的对路口附近的各个方向的车道的车流进行监控,并根据各车道汇流之后出现的车流量,来判断是否拥
安徽建筑大学 2021-01-12
车联网监控系统及应用产业化
车联网是指是利用先进的传感技术、网络技术、计算技术及控制等技术,对道路和交通进行全面感知,实现多个系统间大范围、大容量数据的交互,对每一辆汽车进行交通全程控制,对每一条道路进行交通全时空控制,以提供交通效率和交通安全为主的网络与应用。车联网是物联网在交通领域的典型应用。 车联网有三层,第一是感知层,就是RFID、GPS/北斗等感知系统;第二层是网络层,是互联互通,即车与车、车与路互联互通;第三层是应用层,是通过云计算等智能计算,服务、调度和管理车辆。
北京航空航天大学 2021-04-13
山东二五六互联网科技有限公司
山东二五六互联网科技有限公司,成立于2014-12-30,注册资本为1000万,法定代表人为赵军,经营状态为在业,工商注册号为370100200244453,注册地址为山东省济南市历下区历山路36号齐鲁师范学院利宝产业大厦1楼109室,经营范围包括计算机网络技术开发、技术咨询;计算机软硬件、电子产品的开发、技术咨询;网上销售:电子产品、计算机硬件及辅助设备、照相器材、非专控通讯器材、汽车装具、服装、化妆品、工艺美术品;国内广告业务;增值电信业务;仓储服务(不含危险品)。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)
山东二五六互联网科技有限公司 2021-06-15
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