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科學(xué)家研制納米“鐵磁紙” 可制造微型機(jī)器人

發(fā)布時(shí)間:2010-01-14 作者: 來(lái)源: 瀏覽:809

      日前,美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員成功研制一種磁性“鐵磁紙”,它可用于制造手術(shù)儀器中的低成本“微型發(fā)動(dòng)機(jī)”,研究細(xì)胞的微型鑷子,微型機(jī)器人以及小型揚(yáng)聲器等。

  這種特殊材料是采用礦物油和氧化鐵“磁納米微?!苯冈谄胀垙埢蛘邎?bào)紙上形成的,然后這種帶有納米微粒的紙張可在磁場(chǎng)中應(yīng)用。電子計(jì)算機(jī)工程兼生物醫(yī)學(xué)工程師教授芭芭克-齊伊(Babak Ziaie)說(shuō):“紙張是一種多孔基體,因此我們可以在紙張上承載一些特殊的物質(zhì),使其具備獨(dú)特的功能?!?/P>

  該新材料以低成本方式制造小型立體揚(yáng)聲器,微型機(jī)器人或者具有多種用途的發(fā)動(dòng)機(jī),其中包括控制細(xì)胞的鑷子和最低程度侵入手術(shù)的柔韌性機(jī)械手指。齊伊說(shuō):“由于鐵磁紙非常柔軟,并不會(huì)對(duì)人體細(xì)胞或者組織構(gòu)成損害,而且制造起來(lái)非常便宜。你可以剪裁一小塊,用于制造微型發(fā)動(dòng)機(jī)?!?/P>

  一旦普通紙張上浸入“鐵磁流體”混合物,紙張就覆蓋著一層生物塑料薄膜,它具有一定程度的抗水性,避免液體蒸發(fā),并能顯著提高強(qiáng)度、硬度和彈性等機(jī)械性能。這項(xiàng)新材料的詳細(xì)資料將于1月24日至28日在香港召開(kāi)的第23屆微電子機(jī)械系統(tǒng)IEEE國(guó)際會(huì)議上公布。

  由于這項(xiàng)技術(shù)成本并不昂貴,不需要特殊的實(shí)驗(yàn)室制造,它可普遍地應(yīng)用于大學(xué)和高校制造微型機(jī)器人和其他工程科學(xué)器件。這種納米等級(jí)磁性微??蓮纳虡I(yè)途徑獲得,磁性微粒的直徑僅有10納米,相當(dāng)于人體頭發(fā)的萬(wàn)分之一。鐵磁納米微粒中含有鐵原子。

  齊伊說(shuō):“或許你未曾使用過(guò)納粒微粒,但是它們要比其他較大的微粒更容易使用,而且價(jià)格更便宜,納米微粒的價(jià)格也非常低廉?!?/P>

  研究人員使用一種叫做磁場(chǎng)排放掃描電子顯微儀研究納米微粒如何灌注在某些紙張中,齊伊說(shuō):“所有類(lèi)型的紙張都可以使用,但是新聞報(bào)紙和柔軟的紙張?zhí)貏e適合,這是由于它們具有很好的多孔性?!?/P>

  研究人員現(xiàn)使用該材料制造小型懸臂致動(dòng)器,這種結(jié)構(gòu)非常類(lèi)似于潛水艇,可在磁場(chǎng)中通過(guò)震動(dòng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。齊伊說(shuō):“懸臂致動(dòng)器非常普通,它們通常是由硅材料制成,而硅材料價(jià)格較高,要求在特殊的清潔室內(nèi)制造完成。因此使用價(jià)格低廉的‘鐵磁紙’是非常好的選擇,它要比當(dāng)前使用的硅材料價(jià)格便宜100倍?!?/P>

  目前,研究人員還將鐵磁紙制造成折紙,從而研究更為復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

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