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基于石墨烯的执行器群启用可编程变形

可以将各种环境刺激转换为机械作品的执行器揭示了开发智能设备,例如软机器人,微电动机电系统(MEMS)和自动实验室芯片系统。通常,双层结构被广泛用于设计和制造刺激反应性执行器。

在过去的十年中,为了追求快速和大规模的变形,付出了巨大的努力,致力于开发新型智能材料。欧洲杯足球竞彩迄今为止,已成功开发和使用了各种刺激反应材料/结构。欧洲杯足球竞彩

最近,拥有一系列出色的物理/化学特性的石墨烯和石墨烯(GO)已成为执行器设计的一种新型智能材料。已经成功地报告了各种基于石墨烯的双层执行器。

但是,这些执行器只能具有简单的变形,例如弯曲。据我们所知,对它们变形的精致控制的关注减少了。尽管以前有一些工作报告说弯曲方向可以由图案化的约束层控制,但由于各向异性机械电阻,它们的变形受到了被动限制。

当前,实现主动和可编程变形的双摩尔指执行器的开发仍然是一项具有挑战性的任务。

在基于北京的新论文中国家科学评论欧洲杯线上买球,Jilin大学和Tsinghua大学的科学家提出了一个自我修复的石墨烯执行器群,该群体可以通过将SU-8图案阵列与GO整合在一起,从而实现可编程的3D变形。与以前发表的作品不同,执行器群可以在湿气驱动下实现主动和可编程的变形。

在这项工作中,可以将SU-8模式阵列捏成任何所需的结构,其中单个SU-8模式可以将其视为惰性层。结合底部的GO层,每个SU-8结构都可以形成单个双层执行器,并在刺激下主动变形。在这方面,这些su-8/go双层阵列可以被视为一组执行器(Actuator-1,Actuator-2和Actuator-N)。

在外部刺激下,每个执行器单独变形,整个结构的变形是执行器群的集体耦合和协调。因此,通过控制SU-8模式的大小,形状和方向,可以对更复杂的变形进行编程。这项工作提出了一种编程双层执行器变形的新方法,从而扩展了现有的双摩尔指执行器在各种智能设备中应用的功能。

杂志:Jia-nan Ma,Yong-lai Zhang,Dong-han,Jiang-wei Mao,Zhao-di Chen和Hong-Bo Sun。(2020)。图案化双摩尔执行器群的可编程变形。Natl Sci Rev. doi:doi.org/10.1093/nsr/nwz219

来源:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/scp-gas040120.php

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