Китайски изследователи са създали нов фототермичен задвижващ механизъм, който съчетава скорост и висока товароносимост. Екипът е разработил структура, изработена от течен метал, полиимид и силикон, която имитира жилите на листата, което е подобрило ефективността на задвижването. Новият материал бързо реагира на светлината, издържа на натоварване, 190 пъти по-голямо от собственото му тегло, и остава функционален след 20 800 цикъла. Учените са интегрирали разработката в куче-робот, което може да пълзи, скача и плува.
Основното предизвикателство при разработването на фототермични задвижващи механизми е необходимостта да се намери баланс между скоростта и капацитета на полезното натоварване. Тънките задвижващи механизми са бързи, но не са достатъчно здрави, докато дебелите задвижващи механизми могат да се справят с големи натоварвания, но са по-бавни. Задвижванията на базата на течни метали преди изглеждаха обещаващи, но те не решиха проблема. Добавянето на микросфери от течен метал подобряваше термичните свойства, но не увеличаваше здравината на материала.
Изследователите от Института по физически науки в Хефей към Китайската академия на науките са се вдъхновили от микросъдовата система на листата и са създали сложна мрежа от графенови жлебове във филми от течен метал и полиимид (LM@PI) с помощта на лазерно гравиране. След това тези жлебове са покрити със силикон от полидиметилсилоксан (PDMS), за да се получи програмируем задвижващ механизъм. Този вид структура осигурява бърза реакция на задвижващия механизъм, като същевременно запазва неговата здравина и издръжливост.
Новият задвижващ механизъм има ъгъл на огъване 159,05 ± 2,52°, осцилира с честота 19 Hz и може да издържи 190 пъти собственото си тегло. Скоростта на реакция е 60,96 ± 3,08°/s. Добавянето на микросфери от течен метал прави устройството по-стабилно и му позволява да издържи повече от 20 800 цикъла, без да се счупи.
Като демонстрация екипът е създал фотоактивируемо роботизирано куче, което може да пълзи, скача, плува и стои, както и високоскоростни осцилатори и еднополюсни трипозиционни превключватели.
Това изследване предлага нови подходи за разработване на бързи, здрави и универсални задвижващи механизми за роботиката и интелигентните системи.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
