近日,西北工業大學空天結構技術重點實驗室張衛紅院士團隊與香港城市大學呂堅院士、香港理工大學王鉆開教授合作,在軟體機器人領域取得了新進展,成功開發出一種基于新型電活性聚合物的多功能機器人,有望滿足復雜結構和極寒環境下的應用需求。
據了解,電活性聚合物是一類可在電場作用下產生大幅度形變的智能材料,廣泛應用于人工肌肉、軟體機器人等前沿領域。
張衛紅院士團隊與相關科研機構合作,開發出一種具備低電壓驅動、高電吸附力和可控自加熱的新型聚氯乙烯基電活性聚合物,與現有材料相比,新型材料的發熱量降低超過50%,使用壽命延長15倍以上,輸出力提升1.75倍,電吸附力提升2.15倍。
研究還提出多種電壓控制策略,可實現材料的按需自加熱或進一步發熱抑制。在此基礎上,研究團隊開發出具備快速爬行、低溫環境自加熱、模塊化組裝與協同作業能力的微型軟體機器人。這款機器人結構緊湊,響應靈敏,在僅72.5V的低電壓下即可驅動運動,顯著低于現有同類系統。
在極寒環境測試中,機器人可在-50℃環境下完成自主加熱,以及巡檢和冰層融化等任務。在航空發動機葉片檢測、狹縫探測和寒區作業等應用場景中展現出顯著優勢。團隊這一科研成果為極端環境下小型智能機器人系統的研發提供了新思路,也展示了該類材料在電子器件、仿生系統和智能制造等領域的廣泛應用前景。
(記者 任娜 通訊員 張軍詩)
編輯: 陳戍
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