原题目:类蚱蜢橡胶可跳至本身厚度200倍高

美国科罗拉多大学博尔德分校的工程师们设想了一种新型橡胶状薄膜,可像蚱蜢一样跳到空中,完全不需要外界干涉。只要把它加热,就能看到它跳跃。相关研究颁发在18日《科学停顿》杂志上。

研究人员说,那种复合质料的反响有点像蚱蜢通过在腿上贮存和释放能量来跳跃的体例。新研究操纵了液晶弹性体质料的不寻常行为,那些质料是条记本电脑或电视显示器中液晶的固体和弹性聚合物版本。

研究小组造造了大约一个隐形眼镜大小的液晶弹性体小晶片,然后将它们放在加热板上。跟着那些薄膜的加热,它们起头扭曲,构成一个锥体,然后突然爆炸似从里到外翻转,在短短6毫秒内将质料喷射出到接近本身厚度200倍的高度。

研究人员暗示,那些薄膜中的每一层都由3层弹性体构成。那些层在受热时会收缩,但最上面的两层比最下面的一层收缩得更快。那种不协调,再加上层内液晶分子的取向,招致薄膜收缩并构成圆锥形。

跟着圆锥体的构成,薄膜中的张力会不竭增加,曲到突然“啪”的一下,锥体倒置,拍打外表并将质料弹起来。统一片膜还能够跳跃数次而不会磨损。研究人员可调整薄膜,以使它们在冷却时跳跃,或朝特定标的目的跳跃。

研究人员暗示,那为柔性机器人等应用供给了利用聚合物质料的新时机,那些应用经常需要获得高速、强力的驱动机造。将来,类似质料可帮忙实现柔性机器人(不需要齿轮或其他硬部件来挪动的机器人)跳跃或举起。(练习记者张佳欣)

来源: 科技日报