研究人员创造了新材料 可以利用磁场改变形状

摘要:

佐治亚理工学院和俄亥俄州立大学的研究人员开发了一种新的软聚合物材料。该材料称为磁性形状记忆聚合物。它可以利用磁场转化为多种形状。研究小组认为,这种新材料可能具有一系列新应用,从动态改变频率的天线到用于处理细小或重物的抓臂。

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这种新材料是用三种成分的混合物制成,它们都有独特的特性。这种混合物包括两种类型的磁性粒子,一种用于感应热,另一种具有强磁引力。第三种是形状记忆聚合物,有助于将各种形状锁定到位。

所得到的材料能够快速变化形状和锁定形状,并且可重新编程变成其它形状。研究人员开始通过将钕铁硼和氧化铁颗粒分布到形状记忆聚合物的混合物中来制造这种材料。当颗粒完全掺入后,研究人员将混合物模制成各种物体,以评估该材料在一系列应用中的性能。

该团队用聚合物混合物的T形模具制作了一个抓爪。施加高频振荡磁场会使氧化铁颗粒加热并加热整个夹具。温度升高导致聚合物软化并变得柔软。然后,施加第二个磁场场导致抓爪打开和关闭。变形过程从开始到完成仅需几秒钟。处于锁定状态的材料强度足以使抓取器提起重量为其自身重量1000倍的物体。

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