發布時(shí)間:2023-03-24 03:17:20
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科技日報北(běi)京3月23日電 (記者(zhě)張夢然)德國馬克斯·普朗克智能係統研究所(suǒ)、奧地利約翰內斯開(kāi)普勒大(dà)學和美國科羅拉多大學博爾德(dé)分(fèn)校的聯(lián)合團隊以軟體機器人的可持續性為(wéi)重點, 合作設計了一(yī)種基於明(míng)膠、油和生物塑料的完全可生物降解的高性能人(rén)造肌(jī)肉。相關論文22日發表在(zài)《科學進展》上。
研究團隊展示了這種可生物降解技術的潛力,在使用壽命(mìng)到期時,這些人造肌肉可被丟棄(qì)在市政堆肥箱中(zhōng),6個(gè)月之內就會完全生物降解。
研究人員表示,加速發展的(de)軟體機器人領域迫切需要可持續材料,特別是對於一次性應用,例如醫療手術(shù)、搜救任務和危險物質處(chù)理(lǐ)等。未來的機器人不會在產品壽命結束時堆積在垃圾填埋場,而是成為植物生長的堆肥。
研究團隊此次建(jiàn)造了一種名為HASEL的電動人造肌肉。HASEL像是充滿油的塑料袋,部分被一對(duì)電(diàn)極覆(fù)蓋(gài),通(tōng)過在電極上施加高電壓讓其收縮,就像(xiàng)真正的肌肉一樣。HASEL變形的關鍵要求是構成塑料袋和油的材料都是電絕緣體,可承受帶電電極產生的高電應力。
研究表明,由一種特定(dìng)材料組合製成的HASEL甚至能夠在數(shù)千伏電壓下承(chéng)受10萬次驅動循環,而不會出現電氣故障或(huò)性能損失的跡象。
團隊稱(chēng),這種新材料係統出色性能的展示,意味(wèi)著可生物降解材料將被視為構建機器人的可行選擇,更有望(wàng)激勵其他材料科學家(jiā)創造具有優化電氣性能的新材料。
該研究是朝(cháo)著軟體機器人技術範式轉變邁出的(de)重(chóng)要一步。隨著綠色技術的(de)日益普及,使用可生物降解材料建造人造肌(jī)肉將為未來機器人技術鋪平道路。