Ношение цветочной броши, которая цветет на ваших глазах, звучит как волшебство. Исследователи KAIST сделали это с помощью роботизированных мышц.
Исследователи разработали ультратонкую искусственную мышцу для мягкой робототехники. Прогресс, о котором недавно сообщалось в журнале Science Robotics, был продемонстрирован с помощью броши с цветущими роботами, танцующими роботизированными бабочками и развевающимися листьями деревьев.
Робот – эквивалент мышцы, которая может двигаться, называется исполнительным механизмом . Привод расширяется, сжимается или вращается подобно мышечным волокнам, используя такие стимулы, как электричество. Инженеры по всему миру стремятся разработать более динамичные приводы, которые быстро реагируют, могут изгибаться без поломок и очень долговечны. Мягкие роботизированные мышцы могут найти широкое применение, от носимой электроники до передового протезирования.
Команда из Центра инициативных исследований KAIST по функциональной антагонистической наноинженерии разработала очень тонкую, гибкую и прочную искусственную мышцу. Привод выглядит как тонкая полоска бумаги длиной около дюйма. Они использовали материал определенного типа, названный MXene, который является классом соединений и имеет слои толщиной всего несколько атомов.
Их выбранный материал MXene (Ti 3 C 2 T x ) сделан из тонких слоев соединений титана и углерода. Листы материала будут отслаиваться от привода при сгибании в петле. Это изменилось, когда MXene был «ионно-сшитым» – связан через ионную связь с синтетическим полимером. Комбинация материалов сделала привод гибким, сохраняя при этом прочность и проводимость, что крайне важно для движений, приводимых в движение электричеством.
Их конкретная комбинация показала лучшие результаты, чем другие. Привод очень быстро реагировал на низкое напряжение и работал непрерывно более пяти часов.
Чтобы доказать, что крошечные роботизированные мышцы работают, команда включила привод в искусство: вдохновленная оригами брошь, как цветок нарцисса, раскрывает свои лепестки, когда прикладывается небольшое количество электричества. Они также разработали роботов-бабочек, которые перемещают свои крылья вверх и вниз.
Затем команда планирует исследовать более практические применения мягких приводов на основе MXene и другие инженерные применения 2D-наноматериалов MXene.
