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Updated: Jul 17, 2025
12:04
Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators
Published on: May 20, 2018
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液晶弹性体-液体金属复合材料:通过感应加热进行超快,无和可编程的执行
Victor Maurin1, Yilong Chang1, Qiji Ze1
1Department of Mechanical Engineering, Stanford University, Stanford, CA, 94305, USA.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 1, 2023
概括
研究人员开发了一种液晶弹性体-液体金属复合物,用于快速,无的驱动. 这种材料可以通过旋流感应加热实现超快,可编程的运动,为软机器人和智能设备开辟了新的可能性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
- 智能执行器是一个智能执行器.
背景情况:
- 液晶弹性体 (LCE) 为人工肌肉和软机器人等应用提供了大,可逆的驱动系.
- 目前的LCE启动方法往往缺乏速度,无控制和可编程性,限制了它们的实际使用.
- 开发先进的执行机制对于释放LCE的全部潜力至关重要.
研究的目的:
- 引入一种新的液晶弹性体-液体金属 (LCE-LM) 复合物,用于超快速和可编程的执行.
- 为了演示一种使用流感应加热的新驱动方法.
- 探索这种复合材料在机器人和物体操纵等先进应用中的潜力.
主要方法:
- 通过使用直接墨水写作 (DIW) 在两个LCE层之间将液态金属 (LM) 进行三明治制造LCE-LM复合材料.
- 使用高频交替磁场对复合材料进行调动,以在LM内诱导旋流.
- 通过操纵磁场和编程连续运动的LM厚度分布来控制执行的空间控制.
主要成果:
- 在接触到交替磁场时,LCE-LM复合体在几毫秒内证明了启动.
- 通过移动磁场来实现空间控制和选择性启动.
- 通过改变LM厚度,顺序执行成功地被证明.
- 复合材料被用于弹出结构的多式变形,全向机器人运动和水中操纵.
结论:
- 开发的LCE-LM复合材料通过旋流诱导实现了快速,无和可编程的启动.
- 这项技术为先进的软机器人系统和智能设备提供了一个多功能平台.
- 展示的应用突显了LCE-LM复合材料在不同领域的潜力,这些领域需要精确和动态的材料反应.
