Мощно задвижване за изкуствени мускули работи с конвенционална батерия

Инженери от Токийския технологичен институт увеличиха силата, генерирана от задвижващ механизъм за изкуствени мускули.

използване на фероелектрични материали,които имат спонтанна поляризация. При същото ниво на напрежение, устройството произвежда сили върху електродите, които са 1200 пъти по-високи от тези на конвенционалните параелектрични материали.

Като фероелектричен материалИзследователите са използвали течни кристали в специална нематична фаза. Това е фаза, в която дългите оси на молекулите са подредени в успоредни линии, а не в слоеве. Учените са открили, че материалът може да тече като течност при стайна температура, като същевременно притежава пръчковидна молекулярна структура, подобна на тази на твърдите кристали.

Технология за 3D печат за фероелектрическо задвижване. Изображение: Suzushi Nishimura et al., Advanced Physics Research

Благодарение на тези характеристики, тези материалипо-висока поляризация. При тестване беше установено, че фероелектричният течен кристал генерира сили върху електродите, които са 1200 пъти по-големи от конвенционалните параелектрични материали като изолационни масла.

Използване на фероелектрични течни кристалии 3D отпечатан електрод с двойна спирала, изследователите са разработили електростатичен задвижващ механизъм, който работи при ниско напрежение и може да се свива и разширява като мускулите.

19% намаление на задвижването при напрежение 200 V. Изображение: Токийски технологичен институт

Използване на фероелектрична средагенерира сили, достатъчни за постигане на свиване от 6,3 mm (19% от дължината), когато е приложено 200 V. Наблюдавано е също така, че устройството се движи леко при 18 V, което показва, че може дори да се захранва от обикновена батерия, отбелязват изследователите ..

Електростатичните задвижващи механизми са прости и лекиустройства, които имитират човешки мускули. Използването им досега е било ограничено предимно до преместване на малки тежести, тъй като те изискват високо напрежение, за да генерират значителни сили, обясняват учените. За да създадат сили, достатъчни да поддържат човешкото движение и дейност, традиционните устройства изискват напрежение, което може да бъде опасно за тялото.

Прочетете още:

Основната теория за произхода на човека беше опровергана: откъде сме дошли

Първото в света хапче за „трансплантация на изпражнения“, одобрено в Австралия

Открита е първата в света „кухня“: риба, пържена там преди 780 000 години