วิศวกรจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียวได้เพิ่มแรงที่สร้างโดยแอคชูเอเตอร์สำหรับกล้ามเนื้อเทียม
เป็นวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกนักวิจัยใช้ผลึกเหลวในเฟส nematic พิเศษ นี่คือระยะที่แกนยาวของโมเลกุลถูกจัดเรียงเป็นเส้นขนานแทนที่จะเป็นชั้น นักวิทยาศาสตร์พบว่าวัสดุสามารถไหลเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องได้ ขณะเดียวกันก็มีโครงสร้างโมเลกุลที่มีรูปร่างคล้ายแท่งคล้ายกับผลึกแข็ง
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสำหรับไดรฟ์เฟอร์โรอิเล็กทริก ภาพ: Suzushi Nishimura และคณะ การวิจัยฟิสิกส์ขั้นสูง
เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้วัสดุเหล่านี้โพลาไรซ์ที่สูงขึ้น ในการทดสอบพบว่าผลึกเหลวของเฟอโรอิเล็กทริกสร้างแรงบนอิเล็กโทรดที่มากกว่าวัสดุพาราอิเล็กตริกทั่วไปถึง 1,200 เท่า เช่น น้ำมันฉนวน
การใช้ผลึกเหลวเฟอร์โรอิเล็กทริกและอิเล็กโทรดเกลียวคู่ที่พิมพ์แบบ 3 มิติ นักวิจัยได้พัฒนาแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าสถิตที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำและสามารถหดและขยายตัวได้เหมือนกับกล้ามเนื้อ
ลดไดรฟ์ 19% ภายใต้แรงดันไฟฟ้า 200V ภาพ: สถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียว
การใช้สื่อเฟอร์โรอิเล็กทริกสร้างแรงเพียงพอที่จะบรรลุการหดตัว 6.3 มม. (19% ของความยาว) เมื่อใช้ 200 V นอกจากนี้ ยังพบว่าอุปกรณ์เคลื่อนที่เล็กน้อยที่ 18 V ซึ่งบ่งชี้ว่าสามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ธรรมดาได้ . .
ตัวกระตุ้นไฟฟ้าสถิตนั้นเรียบง่ายและน้ำหนักเบาอุปกรณ์เลียนแบบกล้ามเนื้อมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์อธิบายถึงการใช้งานส่วนใหญ่จำกัดเฉพาะการเคลื่อนย้ายของที่มีน้ำหนักน้อย เนื่องจากต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูงเพื่อสร้างแรงที่มีนัยสำคัญ เพื่อสร้างแรงที่เพียงพอเพื่อรองรับการเคลื่อนไหวและกิจกรรมของมนุษย์ อุปกรณ์แบบดั้งเดิมต้องใช้แรงดันไฟฟ้า ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อร่างกาย
อ่านเพิ่มเติม:
ทฤษฎีหลักของการกำเนิดของมนุษย์ถูกหักล้าง: เรามาจากไหน
ยา 'ปลูกถ่าย' อุจจาระชนิดแรกของโลกได้รับการอนุมัติในออสเตรเลีย
ค้นพบ 'ครัว' แห่งแรกของโลก: ปลาทอดที่นั่นเมื่อ 780,000 ปีที่แล้ว