Çin'in Kendinden Güç Alan Yumuşak Robotları Derin Deniz, Uzay ve Giyilebilir Teknolojiyi Dönüştürebilir

Zhejiang Üniversitesi'nden yeni araştırma geleceği yeniden şekillendirebilir robotik Ve giyilebilir teknoloji Yalnızca ortam hareketinden güç üreten, kendi kendine güç sağlayan yumuşak robotları etkinleştirerek.

Lenfatik sistemden ilham alan bu yenilik, insan vücudunun tek bir merkezi pompaya ihtiyaç duymadan sıvıyı dolaşan önemli kısmını taklit eden yumuşak, esnek bir pompaya dayanıyor. Vücudumuz, yürüme ve nefes alma da dahil olmak üzere bir dizi günlük aktiviteyi desteklemek için bu dağıtılmış damar ağını ve tek yönlü valfleri kullanır.

Araştırmanın başyazarı Profesör Wei Tang yaptığı açıklamada, "Günümüzde yumuşak robot teknolojisindeki en büyük sınırlamalardan birini ele almak istedik: ağır, katı güç sistemlerine bağımlılık" dedi. "Amacımız yumuşak, hafif ve tıpkı biyolojik dokular gibi bağımsız çalışabilen bir pompa yaratmaktı."

Gelecekteki Uzay ve Deniz Görevleri

Ekibin araştırması önemlidir çünkü robotik ve giyilebilir teknolojilerdeki en önemli sınırlamalardan birini ele almaktadır: ağır teknoloji ihtiyacı piller veya harici güç kaynakları. İnsan lenfatik sistemini taklit etmek, otonom olarak akabilen robotik sistemlerin yaratılmasına olanak sağlar.

Bu tür teknolojiler, bir kişi hareket ettiğinde sıcaklığı ve dolaşımı düzenleyen giyilebilir akıllı eldivenlerin yanı sıra derin deniz keşifleri ve hatta uzay gibi tehlikeli ortamlarda görevler gerçekleştirebilen robotların geliştirilmesine yol açabilir.

Tasarım

Ekip, düşük maliyetli 3D baskı tekniklerini kullanarak çeşitli şekil ve boyutlarda pompalar oluşturarak bunların tıbbi cihazlardan uzaktan robot teknolojisine kadar çok çeşitli uygulamalar için özelleştirilebilmesini sağladı. Bu, çeşitli şekillerde bükülebilen, bükülebilen ve esneyebilen ince, son derece esnek bir cihaz olan yumuşak elyaf pompasının (SFP) geliştirilmesine yol açtı.

Araştırmadan iki tasarım geliştirildi: pompalama yeteneklerini artırmak için spiral elektrotlar kullanan yüksek performanslı bir versiyon ve insan lenfatik damarlarından ilham alan paralel elektrotlara sahip dayanıklı bir versiyon. Her iki tasarım da geleneksel pompaların arızalanabileceği ortamlarda esneklik ve güç sunar.

Teknolojiyi daha önce diğerlerinden farklı kılan şey, kendi gücünü üretebilme yeteneğidir. Araştırmacılar bir triboelektrik nanojeneratörü (TENG) (mekanik hareketi elektriğe dönüştüren bir cihaz) doğrudan pompa sistemine entegre ettiler. Dönerken veya hareket halindeyken (rüzgar, su akışı veya insan hareketi gibi) TENG, pompanın ihtiyaç duyduğu tüm enerjiyi sağlar.

Projenin eşbaşkanlarından Profesör Jun Zou, "Bu, günlük hareketi bir güç kaynağına dönüştürüyor" dedi. "Bu bizi piller veya harici elektrik sistemleri olmadan kendi kendine güç sağlayan makinelere yaklaştırıyor."

Ekip, pompanın gerçek potansiyelini göstermek için, gerçekçi bir robotik hareketi taklit etmek üzere ağırlık kaldırabilen yapay kaslar da dahil olmak üzere çeşitli işlevsel prototipler üretti. Buna, çip üzerinde laboratuvar teşhis cihazlarını geliştirmek için mikroakışkan kontrol sistemlerine ve sıvıyı dolaştırmak ve sıcaklık konforunu ayarlamak için pompayı kullanan sıcaklık düzenleyici akıllı eldivene ek olarak.

Tang, "Biyolojik ilhamı gelişmiş malzemeler ve enerji hasadı ile birleştirerek, yalnızca işlevsel değil, aynı zamanda özerklikle gerçekten canlı olan sistemler yaratıyoruz" dedi.

Çalışma “Yumuşak Robotlar için Lenfatikten Esinlenen ve TENG ile Güçlendirilen Yumuşak Fiber Pompalar" kategorisinde yayınlandı SmartBot.

Chrissy Newton bir halkla ilişkiler uzmanı ve VOCAB Communications'ın kurucusudur. Şu anda The Discovery Channel ve Max'te yer alıyor ve sunuculuk yapıyor Asi Meraklı podcast, üzerinde bulunabilir YouTube ve tüm sesli podcast yayın platformlarında. Onu X'te takip edin: @ChrissyNewton, Instagram'da: @BeingChrissyNewtonVe chrissynewton.com.