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Dynamic coupling enables impulsive ejection in a hydrogel catapult
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OA
AI
DOI：10.1038/s41467-026-77391-6.png)
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摘要
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射出动力学可为微型机器人提供高速、跨尺度的运动能力及非接触操作。本文提出一种动态耦合射出策略，用于微型机器人中动能的生成与传递。我们通过双层水凝胶弹射器验证该策略，其快速相变驱动的形变与抛射物和基底动态耦合，实现显著功率输出和动能释放。所得射出驱动系统实现了广泛的抛射物质量范围（0-1000倍弹射器自重）、相同质量抛射物的发射速度达16.6 m/s，以及超过大多数天然和人工微型弹射器的功率密度（ > 8.74×104 W/kg）。作为概念验证，我们展示了一种水凝胶弹射器驱动的活检机器人，可在单次操作中发射粗针以获取深层组织样本。这些结果为推动微型软体机器人中快速运动和高功率输出奠定了平台。研究人员开发了一种水凝胶弹射器，通过动态耦合可快速发射重量范围广泛的抛射物，该系统还驱动了可采集深层组织样本的活检机器人。
期刊
IF:
15.7
论文数:
9.4W
被引数:
91.2W
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