亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Bio‐Inspired Motion Mechanisms: Computational Design and Material Programming of Self‐Adjusting 4D‐Printed Wearable Systems

计算机科学 可穿戴计算机 仿生学 机械工程 人工智能 工程类 嵌入式系统
作者
Tiffany Cheng,Marc Thielen,Simon Poppinga,Yasaman Tahouni,Dylan Wood,Thorsten Steinberg,Achim Menges,Thomas Speck
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:8 (13) 被引量:48
标识
DOI:10.1002/advs.202100411
摘要

This paper presents a material programming approach for designing 4D-printed self-shaping material systems based on biological role models. Plants have inspired numerous adaptive systems that move without using any operating energy; however, these systems are typically designed and fabricated in the form of simplified bilayers. This work introduces computational design methods for 4D-printing bio-inspired behaviors with compounded mechanisms. To emulate the anisotropic arrangement of motile plant structures, material systems are tailored at the mesoscale using extrusion-based 3D-printing. The methodology is demonstrated by transferring the principle of force generation by a twining plant (Dioscorea bulbifera) to the application of a self-tightening splint. Through the tensioning of its stem helix, D. bulbifera exhibits a squeezing force on its support to provide stability against gravity. The functional strategies of D. bulbifera are abstracted and translated to customized 4D-printed material systems. The squeezing forces of these bio-inspired motion mechanisms are then evaluated. Finally, the function of self-tightening is prototyped in a wrist-forearm splint-a common orthotic device for alignment. The presented approach enables the transfer of novel and expanded biomimetic design strategies to 4D-printed motion mechanisms, further opening the design space to new types of adaptive creations for wearable assistive technologies and beyond.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
彭于晏应助wdsgkfjhn采纳,获得10
8秒前
飞天大南瓜完成签到,获得积分10
22秒前
终归完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
MchemG应助科研通管家采纳,获得20
34秒前
MchemG应助科研通管家采纳,获得20
34秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
辉辉应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
40秒前
42秒前
Epiphany发布了新的文献求助10
46秒前
13633501455完成签到 ,获得积分10
55秒前
1分钟前
犬来八荒发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Epiphany完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
上官若男应助温婉的凝雁采纳,获得10
1分钟前
Alvin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
温婉的凝雁完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
王玉发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Cherry发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
昌莆完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
冉亦完成签到,获得积分10
3分钟前
搜集达人应助null采纳,获得10
3分钟前
可爱的函函应助香菜肉丸采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
平淡映秋发布了新的文献求助10
3分钟前
focus完成签到 ,获得积分10
3分钟前
香菜肉丸发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Stop Talking About Wellbeing: A Pragmatic Approach to Teacher Workload 500
Terminologia Embryologica 500
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5617095
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4701461
关于积分的说明 14913699
捐赠科研通 4749054
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2549285
邀请新用户注册赠送积分活动 1512345
关于科研通互助平台的介绍 1474091