一种可塑性材料的金属电材料可塑性机器人肌肉

发布时间：2023-08-17 22:30:23 所属栏目：外闻来源：未知

导读： 　　来自美国的科学家领导的一国际研究团队说,他们开发出的一种新的铁电聚合物,能高效地将电能转化为机械应变，有望成为一种高性能的运动控制器（致动器），在医疗设备、先进机器人和精密定

　　来自美国的科学家领导的一国际研究团队说,他们开发出的一种新的铁电聚合物,能高效地将电能转化为机械应变，有望成为一种高性能的运动控制器（致动器），在医疗设备、先进机器人和精密定位系统中大显身手，例如作为机器人的“肌肉”等。

　　铁电材料是一类在施加外部电荷时表现出自发电极化的材料。在相变过程中，这些材料中的机械应变可以使其形状等特征发生变化，因此这种材料可用作致动器。致动器指在外力（如电能）作用下能变形的材料。

　　一般而言，这些致动器很坚硬，但铁电聚合物等软致动器具有更高的灵活性和环境适应性。聚合物是一类由许多相似单元结合在一起形成的材料，DNA和尼龙都是聚合物，铁电聚合物的机械应变比陶瓷等其他铁电材料高得多。与此同时，铁电半导体聚合物还更柔韧、制作成本更低、总体质量更轻，因此在高端制造业软机器人和高端制造业的柔性电子产品等领域更有前景。

　　研究团队指出，目前软材料致动领域面临两大挑战：提高软材料的受力以及降低驱动场。为此，他们开发出了一种渗透性铁电聚合物纳米复合物PVDF/TiO2，这是一种附着在聚合物上的微型贴膜。通过将纳米颗粒掺入聚合物聚偏二氟乙烯内，研究人员在聚合物内创造了一个相互连接的极网络，使铁电聚合物的相变能在比通常所需低得多（10%）的电场下被诱导，因此可用于医疗设备、光学设备和软件机器人等需要低驱动场的领域。

　　研究人员指出，最新研究让人们为软机器人开发“人工肌肉”成为可能，这种新材料更接近人类肌肉，除能承受大的应变外，还能承受高负荷。软机器人是一种可以自主移动的机器人，它们的身体由柔软的聚合物制成，并具有一定的弹性。

（编辑：南京站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!