基于MOF的多孔碳状球体,用于表现出复杂的仿生运动的多模式软执行器
Ashhad Kamal Taseer1, Saewoong Oh1, Ji-Seok Kim1
1National Creative Research Initiative for Functionally Antagonistic Nano-Engineering, Department of Mechanical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), 291 Daehak-ro, Yuseong-gu, Daejeon, 34141, Republic of Korea.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|April 5, 2024
概括
研究人员开发了用于软机器人执行器的新型多孔碳状球体 (PCS). 这些PCS能够实现多式联动,响应磁场和电场,为更动态的机器人系统铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人工程 机器人工程 机器人工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 活性电极材料的进步对于复杂的软机器人相互作用至关重要.
- 现有的软执行器往往缺乏多模式功能,限制了它们的多功能性.
研究的目的:
- 报告一种新型的多孔碳状球体 (PCS) 用于多式联动软执行器.
- 为了使执行器具有同时的磁活性和电离子反应.
主要方法:
- 通过氧化和还原分解从基于的金属有机框架 (Co-MOFs) 合成的PCS.
- 使用奥斯瓦尔德成熟和孔隙结构通过金属对合金比率控制的PCS大小.
- 使用PCS和聚3,4-乙烯-二氧化) -聚 (硫酸) 制造的电极用于软执行器.
主要成果:
- 实现了高的特定表面积 (529 m2 g-1) 和和磁化 (142.7 Am2 kg-1).
- 在超低电压 (1V) 具有显著阻塞力 (47.5mN) 和曲偏移 (10Hz) 的执行器性能证明.
- 成功地将多式联动执行器集成到平衡鸟和动态机器人中.
结论:
- 开发的PCS材料与用于均电极制造的导电聚合物高度兼容.
- 多模式软执行器表现出卓越的性能,使动态和复杂的机器人运动.
- 这项工作代表了朝着更具多功能性和动态性的软机器人系统的重大进步.
