Jaudīga mākslīgo muskuļu piedziņa darbojas ar parasto akumulatoru

Tokijas Tehnoloģiju institūta inženieri ir palielinājuši spēku, ko rada mākslīgo muskuļu izpildmehānisms.

izmantojot feroelektriskos materiālus,kuriem ir spontāna polarizācija. Tajā pašā sprieguma līmenī ierīce rada spēkus uz elektrodiem, kas ir 1200 reizes lielāki nekā parastajiem paraelektriskajiem materiāliem.

Kā feroelektrisks materiālsPētnieki izmantoja šķidros kristālus īpašā nematiskā fāzē. Šī ir fāze, kurā molekulu garās asis ir izvietotas paralēlās līnijās, nevis slāņos. Zinātnieki ir atklājuši, ka materiāls var plūst kā šķidrums istabas temperatūrā, bet tam ir stieņa formas molekulārā struktūra, kas ir līdzīga cieto kristālu struktūrai.

3D drukas tehnoloģija feroelektriskajam piedziņai. Attēls: Suzushi Nishimura et al., Advanced Physics Research

Šo īpašību dēļ šie materiāliaugstāka polarizācija. Pārbaudēs tika konstatēts, ka feroelektriskie šķidrie kristāli rada spēkus uz elektrodiem, kas ir 1200 reižu lielāki nekā parastie paraelektriskie materiāli, piemēram, izolācijas eļļas.

Izmantojot feroelektriskos šķidros kristālusun 3D drukāts dubultspirāles elektrods, pētnieki ir izstrādājuši elektrostatisko izpildmehānismu, kas darbojas ar zemu spriegumu un spēj sarauties un paplašināties tāpat kā muskuļi.

19% piedziņas samazinājums zem 200 V sprieguma Attēls: Tokyo Institute of Technology

Feroelektriskās vides izmantošanaģenerēja spēkus, kas ir pietiekami, lai sasniegtu 6,3 mm (19% no garuma) saraušanos, kad tika pielietota 200 V. Tika novērots arī, ka ierīce nedaudz pārvietojas pie 18 V, kas liecina, ka to var darbināt pat ar vienkāršu akumulatoru, atzīmē pētnieki. ..

Elektrostatiskie izpildmehānismi ir vienkārši un viegliierīces, kas atdarina cilvēka muskuļus. To izmantošana līdz šim pārsvarā ir aprobežojusies ar mazu svaru pārvietošanu, jo tiem ir nepieciešams augsts spriegums, lai radītu ievērojamus spēkus, skaidro zinātnieki. Lai radītu spēkus, kas ir pietiekami, lai atbalstītu cilvēka kustības un aktivitātes, tradicionālajām ierīcēm ir nepieciešams spriegums, kas var būt bīstams ķermenim.

Lasīt vairāk:

Galvenā cilvēka izcelsmes teorija tika atspēkota: no kurienes mēs nākām

Pasaulē pirmās izkārnījumu “transplantācijas” tabletes, kas apstiprinātas Austrālijā

Atklāta pasaulē pirmā “virtuve”: zivis, kas tur ceptas pirms 780 000 gadu