Ingenjörer från Tokyo Institute of Technology har ökat kraften som genereras av ett manöverdon för konstgjorda muskler.
Som ett ferroelektriskt materialForskarna använde flytande kristaller i en speciell nematisk fas. Detta är en fas där molekylernas långa axlar är ordnade i parallella linjer snarare än i lager. Forskare har funnit att materialet kan flyta som en vätska vid rumstemperatur, samtidigt som det har en stavformad molekylstruktur som liknar den hos fasta kristaller.
3D-utskriftsteknik för en ferroelektrisk enhet. Bild: Suzushi Nishimura et al., Advanced Physics Research
På grund av dessa egenskaper, dessa materialhögre polarisation. Vid testning visade det sig att den ferroelektriska flytande kristallen genererar krafter på elektroderna som är 1 200 gånger större än konventionella paraelektriska material såsom isolerande oljor.
Använder ferroelektriska flytande kristalleroch en 3D-printad dubbelspiralelektrod har forskare utvecklat ett elektrostatiskt ställdon som arbetar vid låg spänning och kan dra ihop sig och expandera som muskler gör.
19 % drivreduktion under spänning på 200 V. Bild: Tokyo Institute of Technology
Användning av ferroelektriskt mediumgenererade krafter som var tillräckliga för att uppnå en sammandragning på 6,3 mm (19 % av längden) när 200 V applicerades. Enheten observerades också röra sig något vid 18 V, vilket indikerar att den till och med kunde drivas av ett enkelt batteri, noterar forskarna ...
Elektrostatiska ställdon är enkla och lättaenheter som efterliknar mänskliga muskler. Deras användning har hittills mestadels varit begränsad till att flytta små vikter, eftersom de kräver hög spänning för att generera betydande krafter, förklarar forskarna. För att skapa krafter som är tillräckliga för att stödja mänsklig rörelse och aktivitet kräver traditionella enheter spänning, vilket kan vara farligt för kroppen.
Läs mer:
Huvudteorin om människans ursprung vederlagdes: var kom vi ifrån
Världens första avföringstransplantationpiller godkänd i Australien
Världens första "kök" upptäckt: fisk stekt där för 780 000 år sedan