合肥工业大学成功开发了低电压和太阳照射下发生大变形的新型碳纳【欧洲杯买球app】

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跳跃运动

合肥工业大学成功开发了低电压和太阳照射下发生大变形的新型碳纳米管柔性薄膜智能驱动器。该柔性智能驱动器可以将光、电、热、湿度等外部能量直接转化为设备本身的机械变形,无需通过繁琐的能量转化装置,未来在柔性传感等领域有广泛的应用前景。

据合肥工业大学介绍,该校成功开发了低电压和太阳光照射下发生大变形的新型碳纳米管柔性薄膜智能驱动器,模拟了人类弹指的手部动作,设计开发了在外部光的刺激下发生跳跃运动的柔性机器人灵活的智能驱动器可以将光、电、热、湿度等外部能量直接转化为设备本身的机械变形,不需要通过麻烦的能量转化装置,吸引了科学家们的广泛研究兴趣。但是,对简单的结构、快速的大变形、多源的应对、飞行、跳跃等复杂的运动进行模拟的柔性驱动器研究还面临着很多挑战。合肥工业大学科学研究团队与中国科学院苏州纳米合作,设计具有卷曲形状的碳纳米管/聚合物双层薄膜驱动器,在低电压和光照下,从管状到直线形状发生快速变形,电信号和光照被拆除后恢复原始卷曲形状。科学研究人员将驱动器的两端部分重叠起来模拟弹指中的拇指和中指,构筑了光驱动跳跃机器人。

驱动器

机器人在光照下两端的选择性非对称变形会导致弹性势能的积累和瞬间释放,从而产生高度达到自己高度的5倍以上的跳跃运动,伴随着空中滚动。通过改变射光方向,机器人可以产生不倒翁的周期性摇摆运动。

跳跃运动涉及能量的储存和瞬间释放,灵活的仿生智能驱动材料设备不需要通过弹簧、齿轮等结构设计积累、储存和快速释放能量,为实现跳跃运动提供了新的方法。合肥工大胡颖研究员表示,他们进一步开发了爬行机器人、仿生机器人、在太阳下开花的仿生花等。该成果在智能仿生、柔性传感等领域有着广泛的应用前景。


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