極地探査のための -78 °C で高度に伸縮し,自己治癒し,敏感なE-スキン
Kai Yang1, Qingsi Li1, Shu Tian1
1Department of Biochemical Engineering, School of Chemical Engineering and Technology, Frontier Science Center for Synthetic Biology and Key Laboratory of Systems Bioengineering (MOE), Tianjin University, Tianjin 300350, China.
Journal of the American Chemical Society
|March 22, 2024
まとめ
研究者らは -78°Cの極寒でも動作する新しい電子スキン (e-skin) を開発しました このセルフヒーリングの e-スキンは 極地探査ロボットの感触フィードバックを提供します
科学分野:
- 材料科学
- ロボット
- ポリマー化学
背景:
- 極度の寒さでのロボット探検は 先進的な触覚センサーを必要とします
- 既存の電子スキンは 超低温でも 感受性や自己回復能力が欠けています
研究 の 目的:
- 超低温耐久性のある電子皮膚 (e-skin) を開発し,触覚に敏感で自己治癒性を持つようにする.
- -78°Cまで低温で弾性体の構造性能を研究する.
主な方法:
- 四重水素結合モチーフ (UPy) を有する高分子ポリマーエラストモアの製造
- サイドチェーンのUPyエラストマーとメインチェーンの構造性能関係の調査
- エラストマーと電気インクを使ったロボットハンドの e-スキンの構築.
主要な成果:
- サイドチェーンUPyエラストモールは,メインチェーンUPyエラストモールと比較して,超低温で優れた伸縮性 (∼3257%) と自己治癒効率を示した.
- 開発されたe-skinは -78°Cで物体の形状やシンボルを正確に感知します.
- 傷ついた後,e-skinの感覚が完全に回復します.
結論:
- サイドチェーンUPyユニットを持つ超分子弾性物質は,超低温アプリケーションに有望です.
- この自己治癒の 敏感なeスキンは 極極の環境で ロボットの能力を高めます
- 人間の存在が限られた場所や 危険な場所での より安全で効果的な ロボット探索を可能にします
