图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Invited speech基于动态结构的智能材料变形驱动

编号：257 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-26 16:14:44 浏览：68次收藏取消收藏

2024-05-12 14:10

20min

[B] 论坛1：表面工程基础理论、表界面科学 [B-2] 论坛1下午

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摘要

智能材料变形驱动是集材料、力学、生物学等多学科的交叉前沿研究热点。与细胞骨架类似，某些智能材料的力学性能区别于经典框架的柔性聚合物，其潜在的力学响应与演变机制取决于聚合物网络结构。鉴于聚合物网络结构的动态变化，本报告聚焦于设计新型聚合物时力学和建模的重要作用，以期通过操纵聚合网络的物理不稳定性和动态结构以获得诸如驱动、运动或变形等特定功能。同时，低能量驱动、大变形、自主运动的软体机器人研究仍然是一个挑战，现阶段研究面临的一个问题是，电驱动液晶弹性体的可逆形变基于电源的周期性通断，导致软体机器人的电驱动仍然受到电能振荡输入模式的限制，无法独立实现持续的自主运动。受费曼工作（The Feynman Lectures on Physics）启发，我们研发了基于液晶弹性体辐条的非对称收缩来旋转运动的Feynman软体机器人，通过将圆形车轮结构设计与具有可逆形变的电驱动液晶弹性体致动器集成在一起，创新性地实现了无需外部电源的周期性通断，可直接从稳定的外部电源获取能量以维持自身的连续运动。这一设计理念有望启发其他软体机器人智能材料与智能结构的多元集成，代表着自主运动的软体机器人设计向前迈进了可喜的一步。