相关实验视频
Updated: Jul 29, 2026
10:32
Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators
Published on: February 1, 2016
33.7K
基于介电弹性体驱动器和三电纳米发电机的自动供电和自愈的眼外肌肉类驱动器
Yanze Liu1,2, Shangzhi Yue1, Zhongyuan Tian1
1State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 25, 2023
概括
这项研究介绍了一种由 triboelectric nanogenerator (TENG) 驱动的自愈介电弹性体执行器 (SDEA),用于治疗眼运动神经麻 (ONP). 在TENG-SDEA提供安全,持久的人造肌肉功能和实时监控患者康复.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 介电弹性体驱动器 (DEA) 显示出希望作为视觉假肢的人工肌肉在眼运动神经麻 (ONP) 患者.
- 高驱动电压和脆弱的电极限制了DEA的长期安全性和服务.
研究的目的:
- 开发一种自我愈合的DEA (SDEA),提高了ONP治疗的耐用性和安全性.
- 将SDEA与使用 triboelectric纳米发电机 (TENG) 为自动供电 DEA (TENG-SDEA) 的自动供电系统集成.
- 创建一个医疗辅助系统,结合TENG-SDEA执行器和灵活的电容传感器,用于患者康复.
主要方法:
- 使用可逆的 imine 和键制造可自愈的聚二甲基西洛合规电极.
- 在烯酸 Ester 薄膜上涂覆电极以创建 SDEA.
- 使用高输出TENG激活SDEA,形成TENG-SDEA.
- 在TENG-SDEA上进行机械损伤和自我修复测试.
- 将多个TENG-SDEA集成到一个外眼肌类执行器中.
- 开发一种灵活的电容传感器,用于监测肌肉运动.
主要成果:
- SDEA在135.9kV mm-1下实现了50.6%的动力应变,相当于DC电源的动力应变.
- 机械损坏的TENG-SDEA在10个循环中显示出超过90%的自我愈合效率.
- 格为格-SDEAs提供了安全的操作.
- 一个具有定向运动的眼外肌肉类执行器被成功制造出来.
- SDEA作为一个灵活的电容传感器,有效地用于实时肌肉监测.
结论:
- 开发的TENG-SDEA为ONP患者提供了安全,自我愈合和高效的人工肌肉.
- 综合医疗援助系统为ONP的身体康复和治疗提供了一个有希望的解决方案.
- 这项技术推动了DEA在生物医学设备和辅助技术中的应用.
