新裝置無需抓握即可操縱物體

科技日報訊 （記者張夢然）美國北卡羅萊納州立大學團隊開發了一種新型裝置，該裝置結合了磁場和剪紙設計原理，可以遠程控制柔性凹陷表面的運動，無需實際抓握即可操縱物體，其能舉起和移動易碎物品、凝膠甚至液體。該技術有望在狹窄空間使用，因為機械臂或類似工具無法在這些空間發揮作用。研究成果發佈在新一期《科學進展》雜誌上。

團隊此次試圖解決兩個挑戰：第一是如何移動那些無法用夾持器拾取的物體，比如易碎物體或密閉空間內的物體；第二是如何利用磁場，遠程舉起和移動非磁性物體。

為了攻克這些挑戰，團隊製作了一種“超薄片”，它由嵌入磁性微粒的彈性聚合物組成，然後在超薄片上切割出圖案。超薄片的外邊緣連接到剛性框架上。移動薄片下方的磁場，可迫使薄片的各部分向上凸起或向下凹陷。

團隊表示，實際上可通過控制磁場方向來使超薄片的表面像波浪一樣移動，調整磁場的強度決定了波浪上升或下降的程度。控制超薄片的表面運動，可移動停留在其表面上的多種物體，無論它們是液滴還是平板玻璃。

超薄片上的切口設計是剪紙藝術的一個例子。這對於超薄片來説尤其重要，因為剪紙藝術增強了靈活性，同時又不犧牲材料本身的基本剛度。這使研究人員能在不損失其機械強度的情況下放大材料的變形。此外，超薄片對磁場反應靈敏，響應時間最快只需兩毫秒。