本技术涉及3D打印材料技术领域,特别是一种3D打印磁响应人工肌肉的制造方法及其应用。该方法包括使用聚二甲基硅氧烷等材料,通过特定步骤制造出具有磁响应特性的人工肌肉,可广泛应用于机器人、自动化设备等领域。
背景技术
人工肌肉是一类材料和装备的总称,由于外部刺激,如温度、湿度、电流、电压、光照等,在一个组件内收缩、膨胀或者弯曲。人工肌肉的灵感来自天然肌肉的单成分性质和低重量,同时能够覆盖更宽的比功率范围。这些特性克服了传统致动器的局限性,提供了一种功能强大、轻便且便携式的解决方案,相较于传统的机械致动器与致动结构,人工肌肉更为小巧、轻便且易于携带,适用于软机器人、智能装备等新兴领域。目前,常见的人工肌肉有液晶弹性体,水凝胶,电活性聚合物,卷曲人工肌肉,形状记忆合金/聚合物等。
随着科学技术的发展,目前的人工肌肉因为其缺陷,无法满足现有的需求。例如温度驱动的人工肌肉,受限于导热效率,即便采用水冷或者风冷使其加速冷却,在高温环境下收缩后,依旧无法快速恢复原状,不能实现快速,高频率的驱动,而且高温驱动,难以应用于人体中;电压驱动的电活性聚合物,可以在高频率电压的作用下实现快速的收缩舒张,缺点是驱动应变小,驱动电压高达4千伏,非常危险且难以应用;湿度响应的聚合物纤维,因为应变大,经由拓扑编织后常用于智能织物领域,可以在不同湿度的环境下进行响应,但是响应速度慢且在织物较厚的情况下难以快速恢复的缺点始终难以解决。
实现思路