Нет никаких сомнений в том, что самовосстанавливающиеся материалы имеют много преимуществ. Одним из наиболее заметных является разработка реалистичных искусственных рук и других приложений мягкой робототехники.
Теперь, в рамках проекта SHERO, исследователи из Кембриджского университета произвели недорогие солевые и желатиновые материалы, которые могут чувствовать напряжение, температуру и влажность с помощью мягких датчиков и восстанавливаться при комнатной температуре, согласно заявлению, опубликованному учреждением в пятницу. .
Этот прорыв произведет революцию в области робототехники и, возможно, в некоторых других отраслях.
Самовосстанавливающиеся материалы
«Включение мягких датчиков в робототехнику позволяет нам получать от них гораздо больше информации, например, как напряжение наших мышц позволяет нашему мозгу получать информацию о состоянии наших тел», — говорится в заявлении Дэвида Хардмана из Кембриджского инженерного факультета. первый автор статьи.
Новые материалы отличаются от своих более ранних аналогов тем, что их не нужно нагревать для самовосстановления. Они также могут автономно (без вмешательства человека) определять, когда они повреждены, приступать к временному исцелению себя, а затем возобновлять свою прежнюю деятельность.
Дешево и легко сделать
В своей работе исследователи использовали печатные датчики, содержащие хлорид натрия (соль) вместо углеродных чернил, что означает, что полученные материалы дешевы и просты в изготовлении (либо с помощью 3D-печати, либо с помощью литья). Они также лучше, чем многие существующие альтернативы, благодаря своей прочности и стабильности, а также способности сохраняться в течение длительного времени без высыхания.
И последнее, но не менее важное: они состоят из легко доступных и безопасных для пищевых продуктов материалов.
«Это действительно хороший датчик, учитывая, насколько он дешев и прост в изготовлении», — сказал соавтор доктор Томас Джордж-Турутель, также из инженерного отдела. «Мы могли бы сделать целого робота из желатина и печатать датчики там, где они нам нужны».
Поскольку материалы так хорошо соединяются с множеством других материалов, их можно легко использовать во многих типах робототехники. В настоящее время исследователи изучают дополнительные способы использования самовосстанавливающихся материалов, таких как искусственная кожа и носимые устройства .
Исследование было опубликовано в журнале NPG Asia Materials .
Аннотация исследования:
Технологии мягкого восприятия могут революционизировать носимые устройства, тактильные интерфейсы и роботизированные системы. Однако при развертывании этих устройств возникают многочисленные проблемы из-за их плохой устойчивости, высокого энергопотребления и всенаправленной чувствительности к деформации.
В этой работе сообщается о разработке универсального ионного желатин-глицеринового гидрогеля для мягких сенсорных приложений. Полученное сенсорное устройство является недорогим и простым в изготовлении, самовосстанавливается при комнатной температуре, может подвергаться деформации до 454%, обладает стабильностью в течение длительного периода времени, является биосовместимым и биоразлагаемым. Этот материал идеально подходит для тензодатчиков с линейным коэффициентом корреляции R2 . = 0,9971 и нечувствительный к давлению механизм проводимости.
Экспериментальные результаты показывают применимость ионных гидрогелей для носимых устройств и мягких роботизированных технологий для определения деформации, влажности и температуры, при этом они способны частично самовосстанавливаться при комнатной температуре.
Изображение: SHERO
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Опубликуйте материал о вашем проекте, стартапе или технологии
hello@technovery.com