[发明专利]可重构的柔性执行器及电子设备

说明书

本申请实施例提供了一种可重构的柔性执行器及电子设备。该柔性执行器包括柔性基板、制作在柔性基板上的多个执行部分、加热部分以及电磁定向部分；执行部分包括多个磁响应单元，磁响应单元包括第一聚合物基体和分布在第一聚合物基体中的永磁体颗粒，第一聚合物基体的熔点低于永磁体颗粒的居里温度；加热部分用于对第一聚合物基体进行加热以使第一聚合物基体熔化，从而使永磁体颗粒在第一聚合物基体内处于可移动状态；电磁定向部分用于提供定向磁场以调整处于可移动状态的永磁体颗粒的磁场方向。本实施例的柔性执行器的结构较为简单、体积小，无需另外设置外加磁场，并且能够应用在多种场地。

技术领域

本申请涉及磁性执行器技术领域，具体而言，本申请涉及一种可重构的柔性执行器及电子设备。

背景技术

可编程执行器能够改变其固有的形状或属性从而适应复杂的环境和用途，完成复杂的任务，在微创医学、软机器人、主动超材料和智能表面等领域有着广泛的应用前景。

执行器的激励方式众多，包括温度、光照、电场、溶液、PH以及磁场等，与前述方式相比，磁场激励方式具有反应快，无能耗，可远程操控等诸多优势。但磁场激励系统通常采用外加磁场，结构较为复杂、体积较大，并且对场地有严格的限制。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种可重构的柔性执行器及电子设备，用以解决现有技术存在的磁场激励系统较为复杂、体积较大，并且对场地有严格的限制的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种可重构的柔性执行器，所述可重构的柔性执行器包括柔性基板、制作在柔性基板上的多个执行部分、加热部分以及电磁定向部分；

所述执行部分包括多个磁响应单元，所述磁响应单元包括第一聚合物基体和分布在所述第一聚合物基体中的永磁体颗粒，所述第一聚合物基体的熔点低于所述永磁体颗粒的居里温度；

所述加热部分用于对所述第一聚合物基体进行加热以使所述第一聚合物基体熔化，从而使所述永磁体颗粒在所述第一聚合物基体内处于可移动状态；

所述电磁定向部分用于提供定向磁场以调整处于可移动状态的所述永磁体颗粒的磁场方向。

可选地，所述加热部分包括：

第一导电层，位于所述柔性基板上，包括第一导线；

第一绝缘层，位于所述第一导电层远离所述柔性基板的一侧；

加热结构，位于所述第一绝缘层远离所述柔性基板的一侧且与所述第一导线电连接，所述加热结构用于在导电的条件下产生热量以对所述第一聚合物基体进行加热；

第二绝缘层，位于所述加热电路远离所述柔性基板的一侧。

可选地，所述加热结构包括多个由金属材料制成的加热电路，每个所述加热电路于在导电的条件下产生热量以对一个所述执行部分加热，且为等距螺旋线型或者矩形螺旋线型。

可选地，所述加热结构为热阻聚合物层，所述热阻聚合物层包括第二聚合物基体和分布在所述第二聚合物基体内的热阻材料颗粒，所述热阻材料颗粒用于在导电的条件下产生热量以对各所述执行部分加热，所述第二聚合物基体的材料的熔点高于所述永磁体颗粒的居里温度。

可选地，所述执行部分还包括：

第一阵列定义层，位于所述第二绝缘层远离所述柔性基板的一侧，设置有多个贯穿所述第一阵列定义层的第一开口，每个所述磁响应单元位于一个所述第一开口内；

隔绝层，位于所述磁响应单元远离所述柔性基板的一侧。

可选地，所述加热部分包括：

第一导电层，位于所述柔性基板上，包括第一导线和多个第一电极；