Ingenieurs van het Tokyo Institute of Technology hebben de kracht vergroot die wordt gegenereerd door een actuator voor kunstmatige spieren.
Als ferro-elektrisch materiaalDe onderzoekers gebruikten vloeibare kristallen in een speciale nematische fase. Dit is een fase waarin de lange assen van de moleculen in parallelle lijnen zijn gerangschikt in plaats van in lagen. Wetenschappers hebben ontdekt dat het materiaal bij kamertemperatuur als vloeistof kan stromen, terwijl het een staafvormige moleculaire structuur bezit die lijkt op die van vaste kristallen.
3D-printtechnologie voor een ferro-elektrische aandrijving. Afbeelding: Suzushi Nishimura et al., Advanced Physics Research
Vanwege deze eigenschappen, deze materialenhogere polarisatie. Bij testen bleek dat het ferro-elektrische vloeibare kristal krachten op de elektroden genereert die 1200 keer groter zijn dan conventionele para-elektrische materialen zoals isolerende oliën.
Het gebruik van ferro-elektrische vloeibare kristallenen een 3D-geprinte dubbele helixelektrode, hebben onderzoekers een elektrostatische actuator ontwikkeld die op lage spanning werkt en in staat is om samen te trekken en uit te zetten zoals spieren dat doen.
19% aandrijfreductie onder spanning van 200 V. Afbeelding: Tokyo Institute of Technology
Gebruik van ferro-elektrisch mediumgenereerde krachten die voldoende waren om een samentrekking van 6,3 mm (19% van de lengte) te bereiken bij toepassing van 200 V. Er werd ook waargenomen dat het apparaat lichtjes bewoog bij 18 V, wat aangeeft dat het zelfs door een eenvoudige batterij kon worden gevoed, noteren de onderzoekers . .
Elektrostatische actuatoren zijn eenvoudig en licht van gewichtapparaten die menselijke spieren nabootsen. Hun gebruik is tot nu toe grotendeels beperkt gebleven tot het verplaatsen van kleine gewichten, omdat ze een hoge spanning nodig hebben om aanzienlijke krachten te genereren, leggen de wetenschappers uit. Om krachten te creëren die voldoende zijn om menselijke bewegingen en activiteit te ondersteunen, hebben traditionele apparaten spanning nodig, die gevaarlijk kan zijn voor het lichaam.
Lees verder:
De belangrijkste theorie over de oorsprong van de mens werd weerlegd: waar kwamen we vandaan?
'S Werelds eerste 'ontlastings'-pil' goedgekeurd in Australië
Eerste 'keuken' ter wereld ontdekt: vis gebakken daar 780.000 jaar geleden