Gli ingegneri del Tokyo Institute of Technology hanno aumentato la forza generata da un attuatore per muscoli artificiali.
Come materiale ferroelettricoI ricercatori hanno utilizzato cristalli liquidi in una speciale fase nematica. Questa è una fase in cui gli assi lunghi delle molecole sono disposti in linee parallele anziché in strati. Gli scienziati hanno scoperto che il materiale può fluire come liquido a temperatura ambiente, pur possedendo una struttura molecolare a forma di bastoncino simile a quella dei cristalli solidi.
Tecnologia di stampa 3D per un motore ferroelettrico. Immagine: Suzushi Nishimura et al., Advanced Physics Research
A causa di queste caratteristiche, questi materialipolarizzazione maggiore. Durante i test, è stato riscontrato che il cristallo liquido ferroelettrico genera forze sugli elettrodi che sono 1.200 volte maggiori rispetto ai materiali paraelettrici convenzionali come gli oli isolanti.
Utilizzo di cristalli liquidi ferroelettricie un elettrodo a doppia elica stampato in 3D, i ricercatori hanno sviluppato un attuatore elettrostatico che funziona a bassa tensione ed è in grado di contrarsi ed espandersi come fanno i muscoli.
Riduzione dell'azionamento del 19% con una tensione di 200 V. Immagine: Tokyo Institute of Technology
Uso di mezzo ferroelettricoha generato forze sufficienti per ottenere una contrazione di 6,3 mm (19% della lunghezza) quando sono stati applicati 200 V. È stato anche osservato che il dispositivo si muove leggermente a 18 V, indicando che potrebbe anche essere alimentato da una semplice batteria, notano i ricercatori . .
Gli attuatori elettrostatici sono semplici e leggeridispositivi che imitano i muscoli umani. Il loro uso finora è stato per lo più limitato allo spostamento di piccoli pesi, poiché richiedono un'alta tensione per generare forze significative, spiegano gli scienziati. Per creare forze sufficienti a supportare il movimento e l'attività umana, i dispositivi tradizionali richiedono tensione, che può essere pericolosa per il corpo.
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