天然生物与仿生材料研究不仅有助于揭示自然界的奥秘,加深人们对自然的认识与理解,而且能够为人造材料的优化设计与制备提供有益的启示和指导,进而从仿生角度促进人造材料的发展和应用,因而具有重要的科学与实际意义。 自2013年6月加入沈阳材料科学国家(联合)实验室以来,刘增乾与博士研究生焦大等在天然生物与仿生结构材料方面开展了大量探索研究。...
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中,其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高,从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求,使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计,特别是高性能仿生材料的发展提供有益的启示。其中,功能梯度设计是生物材料普遍采用的基本性能优化策略之一。...
在制造机械手之前,研究人员利用有限元分析来优化设计,从而降低原型制作成本。事实证明,常规3D打印依然是有效的。 新的机器人手基于几种不同的材料。其精心设计的结构旨在复制人手的外观和功能,再现其动作和能力。机械手的配置由5个柔性执行器组成,每个执行器对应一个手指,以及一个提高手指弯曲能力的外骨骼。开关控制器保持手指弯曲角度,使手能有效地抓住不同形状、重量和尺寸的物体。 ...
与刚性机器人相比,柔性机器人更为安全,并且可在室外和室内环境中与人类或动物更好地共存——一旦发生碰撞,这些机器人几乎不会对生物造成重大损坏或伤害。在制造机械手之前,研究人员利用有限元分析来优化设计,从而降低原型制作成本。事实证明,常规3D打印依然是有效的。新的机器人手基于几种不同的材料。其精心设计的结构旨在复制人手的外观和功能,再现其动作和能力。...
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