3D打印的声学可编程软微执行器

制造全机械软微机器人系统的概念在应对生物医学应用中的突出挑战以及引入更可持续和多功能产品方面具有巨大潜力。为此，磁场和光作为潜在能源已被广泛研究。另一方面，尽管声学在自然界和工程解决方案中被大量使用，但材料对压力波响应的耦合却被忽视。在此，我们展示了通过引入选择性激发的气泡和合理设计的柔顺机构，可将编程指令包含在 3D 纳米打印聚合物系统中。利用考虑主、次压力场对捕获气泡及周围流体影响的实验验证计算模型，我们设计了一系列微机械系统。耦合气泡振荡器的动力学揭示了可在空间和时间上编程的丰富声流控相互作用。我们通过利用这些相互作用产生的力来使结构元件变形，从而规定运动学，并借助机械开关可按需远程重新配置。这些基础微机械系统将作为一类由声学信号供能和控制的新颖无系绳软微机器人的构建模块。