折纸管旋度与水

灵感来自于含羞草的叶子,反冲感动时,研究人员已经研制出一种隐形材料,自然卷发水接触,形成折纸管墨西哥波的方式。简单和低成本的材料可以使新一代的非电的射流设备材料本身供应能源的应用程序包括感官面料,雾矿车和人工肌肉。

薄聚合物表之前一直缠绕在水滴,用表面的水的能量让材料褶皱。但是这些材料只能组装小结构大约10毫米的液滴,而不是遵循一个装配路径褶皱大的形状。新材料开发的一个团队在澳大利亚和中国超越这些限制,可以self-organise成各种厘米长预定的管状形状——包括丁字路口,转弯和曲线,用于微流体的应用程序。

的一个主要问题在许多便携式小型化设备是如何供应所需的能量驱动泵和其他流体设备,”说安东尼奥Tricoli堪培拉澳大利亚国立大学,他领导了这项研究Zuankai王在香港城市大学,中国。“在这里,我们已经解决了这个问题通过使用纳米材料表面的能量密度大礼物。”

他们的纳米材料有两层:上层由数百万superhydrophillic聚已酸内酯(PCL)纳米纤维,而底层包含许多疏水性PVC纤维制成。由此产生的双分子层具有巨大的表面积,因此能量,这是非常耐用和灵活。

实验显示,当材料与水接触的一端快速折叠在液体表面能量降到最低。由此产生的毛细力在推动水沿地带使其立即褶皱,使水开始移动。折叠的多米诺效应和水推进遵循的主要轴材料不同形状可以很容易。沉浸在乙醇时,返回到其原始状态。

好像看到一个植物或活组织应对小刺激明显更大的运动,“Tricoli说。当我们第一次看到这样的复杂形状可以创建通过简单地把水滴在这些Janus床单,我们非常惊讶。最有趣的是,自组装的长度在理论上是无限的和非常大的米长结构可能是自组装在未来。

润湿后,材料的反应以毫秒为单位,竞争对手的含羞草和气动设备——大多数先前的反应软材料改变形状的秒到几分钟。反应的速度和易于制造当然是非常重要的一步建设机械响应软材料,及其作为执行机构,例如在微观力学,纳米医学和机器人的评论Jan van每在代尔夫特理工大学开发软材料,荷兰。