Michael Bartlett获得NSFCAREER奖以研究软复合材料制造
机械工程系助理教授迈克尔·巴特利特 (Michael Bartlett)获得了 590,600 美元的国家科学基金会教师早期职业发展 (CAREER) 奖，用于研究和了解制造液态金属基软复合材料的新策略。这些功能性复合材料是可变形的坚固材料，可用于制造柔软、可拉伸且与类皮肤可穿戴设备兼容的机器人和电子产品。
CAREER 奖是该基金会为早期职业教师设立的最负盛名的奖项，鼓励他们在研究和教育领域成为学术榜样，并引领其组织使命的进步。该奖项是继 Bartlett 的其他著名青年教师奖之后获得的，包括海军研究办公室青年研究员奖、DARPA 青年教师奖和主任奖学金，以及 3M 非终身教授奖。
与我们熟知的机器人一起工作
Bartlett 的团队在涉及软电子和机器人技术的创新项目方面有着良好的记录，包括通过可熔金属变形的无人机、自我修复电路和受章鱼启发的粘附手套。这些创新是在实验室中作为研究规模的单一项目产生的，但它们具有广泛使用的巨大潜力。
推动软机器人领域的创新，该团队利用其对软复合材料行为的熟悉，为大规模制造工艺创造新方法。为实现这一目标，研究人员将继续在实验室研究生产方法，并使这些方法具有可扩展性。
“制造这些材料令人兴奋的是，您可以通过加工完全改变它们的特性，”巴特利特说。“然而，如何精确地做到这一点并不为人所知。我们的目标是更好地了解加工过程如何控制复合结构，以便更好地增强和调整性能。”
软电子和机器人的制造未来
变形无人机和电路项目都使用了液态金属复合层，需要对材料进行变形和改造才能发挥其功能。为了确定这些复合材料如何适用于制造方法，该团队将测试与大规模生产兼容的新方法，观察液态金属液滴在加工过程中如何演变。在这些调查得出结果后，将开发一种扩大制造规模的新模式。
“液态金属在很多方面都是独一无二的，主要是因为它们具有金属的功能，具有橡胶和液体等柔软的机械性能，”巴特利特说。“这是一种令人兴奋的特性组合，学习如何制造这些系统可以为软材料技术开辟新的机遇。”
一旦该团队创建了一个可扩展的过程来精确控制加工过程中软材料的机械、电气和热性能，行业将能够实施这些方法并提高这些新技术的可用性。随着新的软体机器人技术的不断开发和商业化，制造商将能够将快速发展的技术交付给更多用户。
随着研究人员仔细研究其材料的功能和特性，他们还将创造具有独特特性的软功能复合材料，根据他们的发现进行设计，以控制加工过程中金属液滴的形状和连接。
下一代工程师手中的新技术
在实验室之外，该团队将通过更广泛的外展计划和日营吸引有抱负的年轻研究人员，这将特别针对弗吉尼亚西南部 K-12 和大学的第一代学生。该课程的目标是吸引、激发和培养学生对制造、软电子和机器人技术的兴趣和技能，同时突出 STEM 职业选择。
“我们非常期待这个项目，不仅可以提高制造软材料的知识和技术能力，还因为我们有机会鼓励和激励新的工程师和科学家在这个令人兴奋的领域工作，”巴特利特说。“这些材料具有亲和力，因为它们像皮肤一样柔软，但又可以像电子材料一样发挥作用，将 STEM 学生在日常生活中看到的想法结合在一起。
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