Forscher vom KAIST entwickelt haben eine ultradünne, künstliche Muskeln für soft robotics. Die Weiterentwicklung, vor kurzem berichtet in der Zeitschrift Science Robotics, zeigte mit einem Roboter-Blühende Blume Brosche, Tanzende Roboter und Schmetterlinge flattern Baum-Blätter auf einem kinetischen Kunstwerk.
Das robotische äquivalent zu einem Muskel, der verschoben werden kann, ist aufgerufen, einen Aktuator. Der Antrieb erweitert, Verträge oder dreht, wie Muskel-Fasern mit einem stimulus-wie Strom. Ingenieure aus der ganzen Welt sind bestrebt, mehr Dynamik entfalten Aktoren, die schnell reagieren, man kann Sie verbiegen, ohne zu brechen, und sind sehr langlebig. Weiche Roboter-Muskeln könnten, haben eine Vielzahl von Anwendungen von wearable-electronics-advanced Prothetik.
Das team vom KAIST ‚ s Creative Research Initiative Zentrum für Funktionell Antagonistischen Nano-Engineering entwickelt einen sehr dünnen, reaktionsschnellen, flexiblen und haltbaren künstlichen Muskel. Der Antrieb sieht aus wie ein dünner Streifen Papier etwa einen Zentimeter lang. Sie verwendet eine bestimmte Art von material namens MXene, die Klasse von verbindungen, die Schichten nur wenige atomlagen dick.
Ihre gewählten MXene material (T3C2Tx) ist aus dünnen Schichten von Titan-und Kohlenstoff-verbindungen. Es war nicht mehr flexibel von selbst; Blatt material würde Abblättern der Antrieb, wenn Sie gebogen in eine Schleife. Das änderte sich, als die MXene war „ionically cross-linked“ — verbunden durch eine Ionische Bindung-zu einem synthetischen polymer. Die Kombination von Materialien aus der Betätiger flexibel, während immer noch die Aufrechterhaltung der Stärke und Leitfähigkeit, die entscheidend für die Bewegungen, angetrieben durch Strom.
Ihre Besondere Kombination besser abgeschnitten als andere gemeldet. Ihre Aktor reagiert sehr schnell auf niedrige Spannung, und dauerte mehr als fünf Stunden kontinuierlich bewege.
Zu beweisen, der kleine Roboter-Muskel arbeitet das team integriert den Antrieb in tragbare Kunst: ein origami-inspirierte Brosche imitiert, wie eine narzisse Blume entfaltet Ihre Blütenblätter, wenn eine kleine Menge Strom angewendet wird. Sie auch entworfen, Roboter-Schmetterlinge, bewegen Ihre Flügel auf und ab, und aus den Blättern einen Baum Skulptur flattern.
„Wearable robotics und kinetische Kunst demonstrieren, wie Roboter-Muskeln können Spaß haben und die schönen Anwendungen,“ sagte Il-Kwon, Oh -, Blei-Papier-Autor und professor für Maschinenbau. „Es zeigt auch das enorme Potenzial für kleine, künstliche Muskeln für eine Vielzahl von Anwendungen, wie in der haptischen feedback-Systemen und active biomedizinische Geräte.“
Das team nächsten Pläne zu untersuchen, mehr praktische Anwendungen MXene-basierte soft-Antriebe und andere technische Anwendungen von MXene 2D-Nanomaterialien.