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Excess Pressure Inside a Drop and a Bubble01:13

Excess Pressure Inside a Drop and a Bubble

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The shape of a small drop of liquid can be considered spherical, neglecting the effect of gravity. This drop can further be considered as two equal hemispherical drops put together due to surface tension. The forces acting on the spherical drop are due to the pressure of the liquid inside the drop, the pressure due to air outside the drop, and the force due to the surface tension acting on the two hemispherical drops.
3.5K
Mechanical Systems01:22

Mechanical Systems

901
Mechanical systems are analogous to to electrical networks where springs and masses play similar roles to inductors and capacitors, respectively. A viscous damper in mechanical systems functions similarly to a resistor in electrical networks, dissipating energy. The forces acting on a mass in such systems include an applied force in the direction of motion, counteracted by forces from the spring, a viscous damper, and the mass's acceleration. This interplay of forces is mathematically...
901

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Trevor J Jones1, Etienne Jambon-Puillet1, Joel Marthelot1,2

  • 1Department of Chemical and Biological Engineering, Princeton University, Princeton, NJ, USA.

Nature
|November 11, 2021
PubMed
まとめ
この要約は機械生成です。

この研究は,軟体ロボットを固める際のインターフェイスフローを使用する新しい製造方法を導入します. このアプローチにより,多種多様な用途のために プログラム可能な形状の頑丈な単体アクチュエータが作られます

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科学分野:

  • ロボット
  • 材料科学
  • 流体力学

背景:

  • 柔らかいロボットは 生物学的動きを模倣し 適合した素材と刺激に反応するアクチュエータを使用します
  • 現在の製造は個々の部品の組み立てに依存し,スケーラビリティと設計の柔軟性の限界に直面しています.

研究 の 目的:

  • モノリシックソフトアクチュエータの製造とプログラミングのためのオールインワン方法論を開発する.
  • 従来のソフトロボットの製造プロセスの限界を克服する

主な方法:

  • エラストマーを漸進的に固める際の インターフェイスフローを活用して モノリシックな空気動力アクチュエータを作成する.
  • アクチュエーターの組み立て過程で流体力学を合理化し,その後の形状の変形をモデル化します.
  • 連続運動のような複雑な機能をプログラムするために 定量的な知識を活用する.

主要な成果:

  • ソフトマシンのための新しい製造方法の実証.
  • 形状に合わせた頑丈で単体型の空気動力アクチュエータの製造
  • 単調な刺激から 連続的な動きのような 複雑な機能を達成した

結論:

  • 提案された方法論は,柔らかいアクチュエータの製造における柔軟性,堅固性,および予測性を提供します.
  • このアプローチは,複雑なアクチュエーター設計 (例えば,血管構造) を可能にすることで,ソフトロボティックの開発を加速します.
  • ソフトマシンにおける 幾何学と物質の非線形性から派生した新しい機能の道を開く.