| 单位名称 | 北京交通大学 | 大赛年份 | 2023年 | ||||
| 大赛届次 | 第18届 | 奖项 | 金奖 | ||||
| 发明人姓名 | 李振坤，邓成耀，崔红超，李艳文，顾浩然，徐佳豪，张圣杰，孙旭东，郭乙飞，黄宝旺 | ||||||
| 技术领域 | 其他领域, | ||||||
| 应用行业 | 柔性电子、航空航天、生物医药 | ||||||
| 项目类别 | 专利 | ||||||
| 专利类型 | 发明 | ||||||
| 专利情况 | 申请号 | 申请日期 | |||||
| 专利号 | 授权日期 | ||||||
| 计算机软件著作权证书登记号 | |||||||
| 项目简介 | 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新 将智能材料"可编程”特性与3D打印技术相结合，可以实现结构设计与制造的一体化，磁控智能流体在柔性电子、航空航天、生物医药等领域具有广阔的应用前景，但由于其磁控触变性能较差，无法通过增材制造方式成型，严重限制了其在软体机器人中应用。本项目提出制备 一种具有类似原生质溶胶-凝胶转化性能的新型磁控智能流体，通过深入研究其微观机理与宏观特性，发展一种可应用于软体智能结构制造的磁控相变可逆3D打印方法，具体研究内容包括：在多元分散体系中构筑基于层板非磁球形磁性颗粒自组装结构，使体系具有较强的触变性；利用流变原位表征实验与亚微－宏观理论建模方法构建新型磁控智能流体本构方程；研究相变可逆3D打印工艺，制作仿单细胞结构流体驱动单元并研究其调控策略。本项目将为智能材料3D/4D打印提供新的思路和方法，对推动磁控智能材料与结构在柔性可穿戴、军事侦察、生物医药等领域的应用具有重要意义。 |
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| 2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面 1.现有磁控智能流体受到其内部物理机制的限制，无法同时表现出显著的固液转化和触变性，不能满足相变可逆 3D 打印的需求。新型磁控触变材料打破现有磁控智能流体微结构构造范式，提出构筑基于二维层板-球形磁性颗粒自组装结构，使多元分散体系具有较强的触变性与“记忆性”； 2.提出利用磁控自组装机理实现类似原生质内溶胶-凝胶可逆相变的思想； 3.提出一种全新的体素化3D打印方法，拓展了增材制造的概念和范畴，通过磁场控制液滴形状可实现智能结构的精细化制造与“编程”； 4.通过磁场同时控制流变机器人的形态与刚度。目前全球工业界只解决了3%-4%的规则、刚性物品的自动化生产搬运问题，基于流变机器人的软体抓取技术将赋能各行各业。 |
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| 项目进展阶段 | 小批量试用 | ||||||
| 备注 | |||||||