Pētnieki panāk izrāvienu mākslīgo muskuļu tehnoloģijā

Pasaulē, kuru arvien vairāk ietekmē tehnoloģijas, mīkstie roboti, medicīniskās ierīces un valkājamas tehnoloģijas ir kļuvušas par mūsu ikdienas dzīves neatņemamu sastāvdaļu. Šīs inovācijas sola uzlabotu funkcionalitāti un lielāku pielāgošanās spēju, padarot mūsu mijiedarbību ar tehnoloģijām vienmērīgāku un dabiskāku. Nozīmīgā lēcienā uz priekšu šajā jomā Korejas progresīvā zinātnes un tehnoloģiju institūta (KAIST) pētnieki ir sasnieguši revolucionāra attīstība: šķidruma slēdzis, ko darbina jonu polimēru mākslīgie muskuļi. Šis jaunais izgudrojums ir ievērojams ar savu darbību ar īpaši zemu jaudu, vienlaikus radot spēku, kas ir ievērojami 34 reizes lielāks par tā svaru.

Šī šķidruma slēdža parādīšanās iezīmē galveno brīdi robotikas un medicīnas ierīču tehnoloģiju jomā. Tradicionālajiem šķidruma slēdžiem, kurus bieži ierobežo izmērs un stingrība, ir ierobežots pielietojums šaurā un elastīgā vidē. Tomēr KAIST pētniecības grupas šķidruma slēdzis pārvar šīs problēmas, piedāvājot daudzsološus lietojumus plašā jomā. Ar savu spēju kontrolēt šķidruma plūsmu dažādos virzienos un uzsākt kustības ar tik zemu enerģijas patēriņu, šī attīstība vēsta par jaunu efektivitātes un daudzpusības laikmetu mīkstajā robotikā un ar to saistītajās tehnoloģijās.

Izmantojot jonu polimēru mākslīgo muskuļu spēku, KAIST komanda ir atvērusi durvis novatoriskiem lietojumiem mīkstajā robotikā, paverot ceļu elastīgākiem, efektīvākiem un pieejamākiem tehnoloģiju risinājumiem mūsu ikdienas dzīvē.

Īpaši zema sprieguma mīksts šķidruma slēdzis

Mīkstās robotikas inovāciju priekšgalā KAIST pētnieku komanda profesora IlKvona Oha vadībā ir izstrādājusi jaunu mīkstu šķidruma slēdzi, kas darbojas ar īpaši zemu spriegumu. Šis revolucionārais izgudrojums atšķiras no parastajiem motora slēdžiem, kurus bieži ierobežo to stingrība un lielie izmēri. Šķidruma slēdzi darbina mākslīgie muskuļi, kas atdarina cilvēka muskuļu elastību un dabiskās kustības, padarot to ļoti piemērotu šaurām un ierobežotām telpām. Šie mākslīgie muskuļi, reaģējot uz ārējiem stimuliem, piemēram, elektrību, gaisa spiedienu un temperatūras izmaiņām, nodrošina slēdzi ar precīzu šķidruma plūsmas vadības mehānismu. Šī attīstība ir ievērojams solis mīkstās robotikas un šķidruma mehānikas jomā, piedāvājot pielāgojamāku un efektīvāku risinājumu dažādiem lietojumiem.

Pārveidojoša tehnoloģija ar jonu polimēru mākslīgo muskuļu

Šī novatoriskā slēdža pamatā ir jonu polimēru mākslīgais muskulis, unikāls metāla elektrodu un jonu polimēru komplekts, ko izstrādājusi KAIST komanda. Polisulfonēta kovalentā organiskā karkasa (pS-COF) ievadīšana uz muskuļa elektroda ievērojami uzlabo tā spēka ģenerēšanas spēju. Neskatoties uz slaido formu, kura biezums ir tikai 180 µm, muskulis spēj radīt spēku, kas vairāk nekā 34 reizes pārsniedz tā svaru. Šī ievērojamā funkcija nodrošina vienmērīgu un efektīvu kustību pat īpaši mazās elektroniskās sistēmās.

Profesors IlKwon Oh uzsver šīs tehnoloģijas potenciālu dažādos rūpnieciskos lietojumos. "No viedajām šķiedrām līdz biomedicīnas ierīcēm šī tehnoloģija var tikt nekavējoties izmantota dažādos rūpnieciskos apstākļos," viņš saka. Viņš arī atzīmē, ka to var viegli pielietot īpaši mazām elektroniskām sistēmām, paverot daudzas iespējas mīksto robotu, mīkstās elektronikas un mikrofluidikas jomās, kuru pamatā ir šķidruma kontrole. Šī daudzpusība uzsver elektrojonu mīkstā izpildmehānisma plašo pielietojamību ne tikai mīkstās robotikas, bet arī citu tehnoloģiju virzītu nozaru pārveidošanā.