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A biomimetic smart kirigami soft metamaterial with multimodal remote locomotion mechanisms
Indexado
WoS WOS:001231308800001
Scopus SCOPUS_ID:85168800323
DOI 10.1016/J.MATDES.2023.112262
Año 2023
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Several efforts have been made to develop walking smart soft robots through different strategies such as the use of complex aligned magneto-active materials. Here, we show a simple approach for the design of a smart soft robot using an elastomer film with randomly distributed ferrimagnetic nanoparticles able to be remotely controlled by a magnetic field. The magneto-active robot has a rotating-square kirigami geometry resulting in a flexible smart auxetic metamaterial (i.e., a negative Poisson-ratio structure). Alongside the standard translational locomotion on a smooth-surface under a steady magnetic force, the auxetic kirigami structure mimics the crawling-locomotion of worms over a high-roughness surface under an oscillatory horizontal field, even climbing vertical-obstacles. A theoretical understanding for this new locomotion mechanism stresses the relevance of the kirigami metamaterial design and the ferrimagnetic response of the particles. The soft robot can also transport a payload having weights higher than the weight of the smart elastomeric film. The smart auxetic structure further presents a rolling locomotion by properly orienting the magnetic field, meaning multiple remote locomotion mechanisms.

Revista



Revista ISSN
Materials And Design 0264-1275

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Disciplinas de Investigación



WOS
Materials Science, Multidisciplinary
Scopus
Materials Science (All)
Mechanics Of Materials
Mechanical Engineering
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Silva, Benjamín - Universidad de Chile - Chile
2 Govan, Joseph Hombre Universidad de Chile - Chile
3 ZAGAL-MONTEALEGRE, JUAN CRISTOBAL Hombre Universidad de Chile - Chile
Núcleo Milenio en Metamateriales mecánicos Suaves e Inteligentes - Chile
ANID Millenium Nucleus Soft Smart Mech Metamateria - Chile
4 Grossi, Bruno - Núcleo Milenio en Metamateriales mecánicos Suaves e Inteligentes - Chile
Universidad del Desarrollo - Chile
ANID Millenium Nucleus Soft Smart Mech Metamateria - Chile
5 ROLDAN-MOLINA, ALEJANDRO RENE Hombre Núcleo Milenio en Metamateriales mecánicos Suaves e Inteligentes - Chile
Universidad de Aysen - Chile
5 Roldand, Alejandro - ANID Millenium Nucleus Soft Smart Mech Metamateria - Chile
Universidad de Aysen - Chile
Núcleo Milenio en Metamateriales mecánicos Suaves e Inteligentes - Chile
6 NUNEZ-VASQUEZ, ALVARO SEBASTIAN Hombre Núcleo Milenio en Metamateriales mecánicos Suaves e Inteligentes - Chile
Universidad de Chile - Chile
ANID Millenium Nucleus Soft Smart Mech Metamateria - Chile
7 ACUNA-BURGOS, DANIEL Hombre Núcleo Milenio en Metamateriales mecánicos Suaves e Inteligentes - Chile
Universidad de Chile - Chile
ANID Millenium Nucleus Soft Smart Mech Metamateria - Chile
8 PALZA-CORDERO, HUMBERTO CRISTIAN Hombre Universidad de Chile - Chile
Núcleo Milenio en Metamateriales mecánicos Suaves e Inteligentes - Chile
IMPACT - Chile
ANID Millenium Nucleus Soft Smart Mech Metamateria - Chile

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Financiamiento



Fuente
ANID-Fondecyt
ANID - Millennium Science Initiative Program
ANID-FONDECYT Regular
ANID-FONDECYT iniciacion
ANID-Basal Center of Interventional Medicine for Precision and Advanced Cellular Therapy
ANID-Basal Center of Interventional Medicine for Precision and Advanced Cellular Therapy, IMPACT

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
This work was funded by the projects ANID – Millennium Science Initiative Program – Code NCN17_092, ANID-Basal Center of Interventional Medicine for Precision and Advanced Cellular Therapy, IMPACT, # FB210024, ANID-Fondecyt Regular 1230515, and ANID-Fondecyt Iniciación 11201249.
This work was funded by the projects ANID - Millennium Science Initiative Program - Code NCN17_092, ANID-Basal Center of Interventional Medicine for Precision and Advanced Cellular Therapy, IMPACT, #FB210024, ANID-Fondecyt Regular 1230515, and ANID-Fondecyt Iniciacion 11201249.

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