Des ingénieurs de l'Institut de technologie de Tokyo ont augmenté la force générée par un actionneur pour muscles artificiels.
En tant que matériau ferroélectriqueLes chercheurs ont utilisé des cristaux liquides dans une phase nématique spéciale. Il s’agit d’une phase dans laquelle les grands axes des molécules sont disposés en lignes parallèles plutôt qu’en couches. Les scientifiques ont découvert que le matériau peut s'écouler sous forme liquide à température ambiante, tout en possédant une structure moléculaire en forme de bâtonnet similaire à celle des cristaux solides.
Technologie d'impression 3D pour un entraînement ferroélectrique. Image : Suzushi Nishimura et al., recherche en physique avancée
En raison de ces caractéristiques, ces matériauxpolarisation plus élevée. Lors des tests, il a été constaté que le cristal liquide ferroélectrique génère des forces sur les électrodes qui sont 1 200 fois supérieures aux matériaux paraélectriques conventionnels tels que les huiles isolantes.
Utilisation de cristaux liquides ferroélectriqueset une électrode à double hélice imprimée en 3D, les chercheurs ont mis au point un actionneur électrostatique qui fonctionne à basse tension et est capable de se contracter et de se dilater comme le font les muscles.
Réduction de 19 % de l'entraînement sous une tension de 200 V. Image : Institut de technologie de Tokyo
Utilisation de milieu ferroélectriqueont généré des forces suffisantes pour obtenir une contraction de 6,3 mm (19 % de la longueur) lorsqu'on appliquait 200 V. On a également observé que l'appareil se déplaçait légèrement à 18 V, indiquant qu'il pourrait même être alimenté par une simple pile, notent les chercheurs . .
Les actionneurs électrostatiques sont simples et légersdispositifs qui imitent les muscles humains. Jusqu'à présent, leur utilisation s'est principalement limitée au déplacement de petits poids, car ils nécessitent une haute tension pour générer des forces importantes, expliquent les scientifiques. Pour créer des forces suffisantes pour soutenir le mouvement et l'activité humaine, les appareils traditionnels nécessitent une tension, qui peut être dangereuse pour le corps.
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