Достижения в области мягкой робототехники, носимых технологий, и человека/машинные интерфейсы требуют нового класса материалов растяжению, что может менять форму адаптивно опираясь только на портативная электроника для питания. Исследователи из Университета Карнеги Меллон разработали такой материал, который демонстрирует уникальное сочетание высокой электро-и теплопроводности с потенциалом возбуждения, которые в отличие от любого другого мягкого композита.
В исследования были опубликованы в Трудах Национальной академии наук на этой неделе, сообщают исследователи на этот умный новый материал, который может адаптировать свою форму в ответ на свое окружение. В статье под названием «многофункциональный форма-морфинг резина с жидкими металлическими включениями».
Это не только термически и электрически проводящими, он тоже интеллигент», — сказал Кармель Маджиди, адъюнкт-профессор машиностроения, который руководит мягких лаборатории Университета Карнеги-Меллон. «Совсем как человек вздрагивает, когда прикасаюсь к чему-то горячему или острому, материальных чувств, обрабатывает и реагирует на окружающую ее среду без каких-либо внешних устройств. Потому что он имеет нейроподобных токопроводы, это один шаг ближе к искусственной нервной ткани».
Маджиди является пионером в разработке нового класса материалов для использования в мягких технических и мягкой робототехники. Его исследовательская группа уже создала расширенный материал архитектуры с использованием деформируемых жидких металлических микро — и нано-капель галлия Индий. Это первый раз, когда его лаборатория в сочетании этого метода с жидкокристаллических эластомеров (LCEs), тип формы-морфинг резины. Маджиди и его исследовательская группа сотрудничала с экспертом ЛХЭ Тэйлор посуды, профессор биоинженерии в Университете Техаса, Даллас, и его аспирант, Седрик Ambulo.
LCEs, как жидкие кристаллы, используемые в плоскопанельных дисплеев, но соединенные вместе, словно резиновые. Потому что они двигаются, когда они подвергаются воздействию тепла, они занимают перспективные функциональные возможности, как формы, морфинг материала; к сожалению, им не хватает электро-и теплопроводность, необходимых для формы активации памяти. Хотя твердые наполнители могут быть включены для повышения электропроводности, они вызывают механические свойства и форму изменения потенциала LCEs деградировать. Исследователи преодолели эти проблемы, сочетая жидкий металл галлий Индий с LCEs для создания мягкого, эластичного композита с беспрецедентной многофункциональностью.
Еще одной ключевой особенностью материала является его устойчивость и реакцию на значительного ущерба.
«Мы наблюдали, как электрических, самоисцеления и поиска повреждений возможностей для этого составная, но ущерб обнаружения, пошел на один шаг дальше, чем предыдущие жидким металлом композитных материалов», — пояснил Майкл Форд, работал научным сотрудником в мягкие машины лаборатории и ведущий автор исследования. «Поскольку ущерб, создает токопроводящие дорожки, которые можно активировать форму-морфинг, композитная однозначно реагирует на повреждения.»
Высокая электропроводность материала позволяет композитный интерфейс с традиционной электроники, динамично реагировать на прикосновения и менять форму обратимо. Он может быть использован в любом приложении, которое требует растяжению электроники: здравоохранение, одежды, носимых компьютеров, устройств помощи и роботы, и космические путешествия.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!