柔软的人工肌肉的聚乙烯化物) 凝与一个不可察觉的液体金属电极

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
• 生物模拟学是一种生物模拟学.

背景情况:

• 电活性人造肌肉需要具有高电导率,灵活性和机械合规性的电极.
• 现有的电极材料经常面临这些关键性质之间的权衡.

研究的目的:

• 为高性能电动人造肌肉开发一种新型符合液态金属 (LM) 电极.
• 为了评估使用新LM电极制造的人造肌肉的性能和耐用性.
• 展示这些人工肌肉在机器人和仿生学中的潜在应用.

主要方法:

• 转化欧- (EGaIn) 液体金属成一种类似糊状的形式,具有固体Ga2O3外.
• 使用开发的LM电极制造聚乙烯化物凝 (PVCG) 人造肌肉.
• 描述LM电极的电导率,机械合规性和电稳定性.
• 在循环执行下测试PVCG人工肌肉的执行应变,耐用性和性能.
• 将PVCG人造肌肉的性能与使用传统碳电极的人造肌肉的性能进行比较.
• 制造原型机器人系统 (人工上肢,爬虫虫) 和仿生结构.

主要成果:

• 符合标准的LM电极表现出高电导率,可以忽略的额外度,以及在循环启动期间的优良电稳定性.
• 开发的PVCG人工肌肉在9Vμm-1的低电场强度下,达到18.7%的最大启动应变.
• 人造肌肉表现出极好的耐用性,在10000秒的执行后保持性能.
• 基于广泛使用的碳电极,PVCG人工肌肉显著优于人工肌肉.
• 人工上肢,爬虫虫和仿生结构的成功演示展示了实际潜力.

结论:

• 新开发的液体金属电极为创建高性能,符合电动人工肌肉提供了有前途的解决方案.
• 简单的制造,优良的电导率和LM电极的机械合规性使其适用于先进的生物机器人.
• 展示的应用突显了这些人工肌肉在机器人和仿生学中的巨大潜力.