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电活性聚合物3D打印人造肌肉

本文摘要:忘了钢铁和铝金属吧!明天的机器人有可能被压扁、变长或还可以擦一擦。这种全新的机器人装置——部分来自于新型的软机器人领域——与传统机器人比起有不少的优势。硬机器人可以更容易在受限的空间逃难腾挪。 它们可以更佳地与人类展开交互,这使得他们可以沦为老年人的出众助手。有一天,它们甚至可能会造成高科技人造肌肉的经常出现——这不足以转变全世界数以百万计的残疾人士的生活。 犹他大学的博士研究生JamesCarrico展出一个小小的3D打印机离子聚合物—金属填充硬机器人手。

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忘了钢铁和铝金属吧!明天的机器人有可能被压扁、变长或还可以擦一擦。这种全新的机器人装置——部分来自于新型的软机器人领域——与传统机器人比起有不少的优势。硬机器人可以更容易在受限的空间逃难腾挪。

它们可以更佳地与人类展开交互,这使得他们可以沦为老年人的出众助手。有一天,它们甚至可能会造成高科技人造肌肉的经常出现——这不足以转变全世界数以百万计的残疾人士的生活。

  犹他大学的博士研究生JamesCarrico展出一个小小的3D打印机离子聚合物—金属填充硬机器人手。  但是,要创立人工肌肉不仅要研发一种强劲、有弹性的材料,而且要搞清楚如何准确地掌控和精妙地生产它。这就是内华达大学拉斯维加斯分校的KwangKim和他受到美国国家科学基金会(NSF)资助的团队的研究目标。

  KwangKim领导者一个由来自有所不同机构——4所美国大学再行再加日本和韩国的研究机构——的科学家构成的研究团队,该团队的明确目标是将一种新型的聚合物材料转化成为人造肌肉。NSF通过其下面的国际研究和教育合作关系(PIRE)项目对其获取了资金反对,PIRE主要在科学和工程的所有领域反对创意的全球研究合作。

  据理解,参予该项目的韩国科研机构为韩国先进科技研究院(KAIST),日本的则是国家先进设备工业科技研究院,这两家机构都以在机器人技术领域身体素质的专业知识而著称。(比如KAIST在最近就夺得了由美国国防部高级研究项目局主办的机器人挑战赛。)  不过,硬机器人学的极大挑战之一就是找寻适合的材料。

“它必需要硬,但它也要能产生充足的动力来做到很多有所不同的事情。”Kim说道。

目前,他的团队正在用于的是一种叫作离子聚合物-金属复合物的制备材料,这是一种具备电活性的聚合物——这就意味著将电力通过该材料时会使它转变形状。  “对于机器人来说,它必需需要移动、必需需要感官。”犹他大学机器人技术中心助力教授、该项目的联合研究者KamLeang说道。传统的机器人一般来说用于电动马达来已完成前者。

“在这个项目中,我们正在利用电活性聚合物本身构建机器人的运动。”  除此之外,电活性聚合物也可以用作感官运动,这使它们非常适合用作硬机器人。Leang和他的同事们还设计了一种方法来3D打印机这种材料。他在整个研究中负责管理的部分是如何不断扩大这种3D打印机生产方式,以及寻找方法更佳地掌控聚合物的运动。

而别人则致力于更佳地解读——和改良——高分子材料,使其极具反应性、强度更高和更加经济。  必须认为的是,该项目是在去年秋天获得的NSF的资助,依然正处于早期研究阶段。Kim称之为硬机器人本身依然是一个较新的领域,他自己专门从事对电活性聚合物的研究早已有相似20年了。


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