แนวคิดหลัก
利用磁性和形狀變化的液晶彈性體帶,通過在旋轉的磁場中產生的集體行動和纏結,創造出可逆轉的固態材料。
บทคัดย่อ
本研究利用磁性和形狀變化的液晶彈性體帶,通過在旋轉的磁場中產生的集體行動和纏結,創造出可逆轉的固態材料。
- 液晶彈性體帶在加熱時會發生彎曲和扭轉變形,並在旋轉的磁場中產生大範圍的運動。
- 當多個帶子在磁場中運動時,會發生纏結並形成聚集體。聚集體具有固態的粘彈性特性,其機械性能取決於個別帶子的形狀。
- 通過施加高速旋轉的磁場,可以誘導聚集體的解聚,解聚過程受到帶子形狀和介質粘度的影響。
- 數學模型分析表明,拓撲學機制和黏附力在聚集過程中起關鍵作用。低曲率的帶子具有更強的纏結傾向,能形成更大的聚集體。
- 該系統能夠在流體和固態之間可逆轉,展現了動物群體中常見的集體行為,為生物啟發型軟體機器人和可注射生物材料等應用提供了新的可能。
สถิติ
在65°C時,θ=10°的帶子形成的聚集體的儲能模量比初始分散狀態高6個數量級。
在65°C時,θ=0°、10°和20°的帶子形成的聚集體的儲能模量分別為1.2 kPa、1.5 kPa和0.8 kPa。
在65°C形成的聚集體,加熱到90°C和120°C時儲能模量分別為0.6 kPa和0.4 kPa。
คำพูด
"利用磁性和形狀變化的液晶彈性體帶,通過在旋轉的磁場中產生的集體行動和纏結,創造出可逆轉的固態材料。"
"低曲率的帶子具有更強的纏結傾向,能形成更大的聚集體。"
"該系統能夠在流體和固態之間可逆轉,展現了動物群體中常見的集體行為。"