亚功能化半晶体液晶弹性体弹,用于水下软机器人执行器

科学领域:

• 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
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 对于小型化,自动供电的驱动装置的需求日益增长.
• 现有执行器的局限性 (热,电化学,吸收驱动).
• 需要智能材料作为完整的机械单元发挥作用.

研究的目的:

• 开发光驱动的执行器,使用扭曲和卷轴的亚博烯功能化液晶弹性体 (AC-LCE).
• 为了最大限度地实现单轴和辐射驱动,以提高性能.
• 为了实现无,同热和湿环境的启动.

主要方法:

• 扭曲和卷轴AC-LCE弹的制造.
• 使用光 (紫外线和可见光) 来进行光化学作用.
• 研究用于锁式和可逆启动的光异构化.

主要成果:

• 实现了~60%的拉力冲击和15kJ m-3的工作能力.
• 与之前的亚博烯执行器相比,证明了3倍的拉力和2倍的工作能力的改善.
• 在各种条件下,包括水下,启用同热启动.
• 展示了可逆和类似锁具的执行功能.

结论:

• AC-LCE弹代表了一种新的光化学肌肉类.
• 这项技术为无,同热和湿式执行提供了显著的优势.
• 在水下软机器人和其他先进设备的潜在应用.