科学家研制纳米“铁磁纸” 可制造微型机器人
时间:2017-12-07

  科学网 - 科学家发展纳米“铁磁性纸”可以制造出微型机器人

  美国科学家已经成功研制出一种称为铁磁性纸的纳米级材料。

  据美国“科学日报”报道,普渡大学的研究人员成功开发了一种磁性铁磁性纸,可用于制造手术器械中的低成本微型电机,用于研究细胞,微型机器人和小型扬声器的微型细胞。

  这种特殊材料是用普通纸或报纸浸泡的矿物油和氧化铁磁性纳米粒子制成的,然后可以在磁场中使用纳米粒子的纸张。计算机工程和生物医学工程师Babak Ziaie说:“纸是一种多孔基材,所以我们可以在纸上装一些特殊物质,使其具有独特的功能。

  新材料以低成本制造小型立体声扬声器,微型机器人或具有多种用途的引擎,包括细胞控制的镊子和灵活的机器人手指,微创手术。齐说:因为铁磁纸非常软,不会伤害人体细胞或组织,制造起来非常便宜。你可以切一小块,用来制造微型发动机。

  一旦普通纸浸渍在铁磁流体混合物,纸张被覆盖有层生物塑料膜,其具有一定程度的耐水性,避免了液体的蒸发,并显着提高了机械性能,例如强度,硬度和弹性。新材料的细节将于1月24日至1月28日在第23届IEEE国际微机电系统国际会议上公布。

  由于该技术不昂贵,不需要专门的实验室制造,因此可以普遍用于高校制作微型机器人等工程科学装置。这种纳米磁性颗粒是市售的,其磁性颗粒的直径仅为10纳米,相当于人发的万分之一。铁磁纳米颗粒含有铁原子。

  齐说:也许你从来没有使用过纳米粒子,但比其他较大的粒子更容易使用,价格便宜,纳米粒子的价格很低。

  Zee说:“研究人员用磁场发射扫描电子显微镜来研究纳米颗粒是如何注入某些纸张的,Zee说:所有类型的纸张都可以买到,但是新闻纸和软纸特别合适,因为它们具有良好的孔隙度。

  研究人员现在正在使用这种材料制造小型悬臂致动器,这种结构与潜艇非常相似,可以通过磁场中的振动来移动。齐表示:悬臂式执行机构非常普遍,他们通常采用硅材料制造,而硅材料价格较高,需要专门的无尘室制造完成。所以使用廉价的铁磁纸是一个非常好的选择,它比目前使用硅材料便宜100倍。

  目前,研究人员还将铁磁纸制作成折纸,以研究更复杂的设计。

  美国科学日报相关报道(英文)

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