Исследователи добились прорыва в технологии искусственных мышц

В мире, все больше влияемом на технологии, мягкие роботы, медицинские устройства и носимые технологии стали неотъемлемыми частями нашей повседневной жизни. Эти инновации обещают улучшенную функциональность и большую адаптивность, делая наши взаимодействия с технологиями более безшовными и естественными. В значительном шаге вперед в этой области исследователи в Корейском институте передовых технологий (KAIST) достигли передового развития: жидкостного переключателя, работающего на ионных полимерных искусственных мышцах. Это новое изобретение примечательно своей работой при сверхнизком напряжении, генерируя силу, которая впечатляюще в 34 раза больше его веса.

Появление этого жидкостного переключателя знаменует собой поворотный момент в области робототехники и технологии медицинских устройств. Традиционные жидкостные переключатели, часто ограниченные размером и жесткостью, имеют ограниченные применения в узких и гибких средах. Жидкостный переключатель команды KAIST, однако, преодолевает эти проблемы, предлагая перспективные применения в широком диапазоне областей. С его возможностью контролировать поток жидкости в различных направлениях и инициировать движения с таким низким энергопотреблением, это развитие знаменует собой новую эру эффективности и универсальности в мягкой робототехнике и связанных с ней технологиях.

Используя силу ионных полимерных искусственных мышц, команда KAIST открыла двери к инновационным применением в мягкой робототехнике, проложив путь для более гибких, эффективных и доступных технологических решений в нашей повседневной жизни.

Переключатель мягкой жидкости сверхнизкого напряжения

На переднем крае инноваций в мягкой робототехнике команда исследователей KAIST, возглавляемая профессором Ильквоном О, разработала новый мягкий жидкостный переключатель, работающий на сверхнизком напряжении. Это передовое изобретение отличается от традиционных переключателей на основе двигателей, которые часто ограничены своей жесткостью и большим размером. Жидкостный переключатель питается от искусственных мышц, имитирующих гибкость и естественные движения человеческих мышц, что делает его высоко подходящим для узких и замкнутых пространств. Эти искусственные мышцы, реагирующие на внешние стимулы, такие как электричество, давление воздуха и изменения температуры, обеспечивают переключателю точный механизм управления потоком жидкости. Это развитие представляет собой значительный шаг в области мягкой робототехники и гидромеханики, предлагая более адаптивное и эффективное решение для различных применений.

Преобразование технологий с помощью ионного полимерного искусственного мышца

В основе этого инновационного переключателя лежит ионный полимерный искусственный мышц, уникальная сборка металлических электродов и ионных полимеров, разработанная командой KAIST. Введение полисульфонированного ковалентного органического каркаса (pS-COF) на электрод мышцы значительно усиливает ее способность генерировать силу. Несмотря на свою тонкую форму, толщиной всего 180 мкм, мышца способна производить силу, превышающую ее вес более чем в 34 раза. Эта замечательная особенность позволяет обеспечить плавное и эффективное движение даже в сверхмалых электронных системах.

Профессор Ильквон О подчеркивает потенциал этой технологии в различных промышленных применениях. “От умных волокон до биомедицинских устройств, эта технология имеет потенциал быть сразу же примененной в различных промышленных условиях”, – говорит он. Он также отмечает, что ее можно легко применить к сверхмалым электронным системам, открывая многие возможности в области мягких роботов, мягкой электроники и микрофлюидики на основе управления жидкостью. Эта универсальность подчеркивает широкую применимость электро-ионного мягкого актуатора в преобразовании не только мягкой робототехники, но и других технологически обусловленных отраслей.