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类似于器官的机器人被称为软机器人,为了使它们发挥功能,它们必须由柔性材料制成,但是,如果发生磨损,可以自我修复的材料将是额外的选择。来自华威大学WMG的研究人员已经为此类设备设计了一种自愈聚合物。
例如,类似于器官的软机器人需要用高度可变形的材料制成,这种材料可以改变形状,以实现顺应性的物理接触,以进行受控操作,从而减少诸如撕裂和刺穿之类的机械损坏的机会。
这引起了人们对自愈材料和致动器的发展的广泛兴趣,特别是将自愈聚合物集成到生物启发的软自愈装置中的过程,该装置重量轻,成本低并且易于加工。
作为《高级智能系统》杂志的邀请,“关于通过自愈介电弹性体和压电复合材料集成实现压电驱动的自感应叶片模拟执行器”的工作于2021年3月22日发表,华威大学的WMG研究人员设计了一种新型的自愈叶片运动模拟材料。
该材料由集成的热塑性巯基乙酸甲酯改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(MGSBS)和压电大纤维复合材料(MFC)制成,可用于自感应应用。
叶片运动模拟执行器提供内置的动态感应和自我修复功能,可通过室温修复能力和高达10 kHz的固有高带宽来修复宏观切割损伤。
切下压电驱动的自动修复叶片的原型,并在室温下放置24小时,此时它已自我修复,切割48小时后几乎无法追踪。
华威大学WMG的Wan Chaoying博士说:“我们已经证明了将这种新型执行器应用于复杂的软自治系统的可行性和潜力。这种新型材料可以填补机器人市场的空白,因为它具有自我修复功能。软执行器可以自我检测和修复,从而在软机器人中产生新的抗破坏性。
“可以在工厂或医院使用它们的示例,它们可能会因一般磨损而受损,但可以自我修复,因此不需要下班维修,从而节省了时间和资源。”
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