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新型微型致动器“力大无穷”,可拉动自身165倍重量
特斯拉 2017-09-03
导语

美国研究人员开发出一种微型装置,可拉动自身165倍的重量。这种能像肌肉一样工作、将电能转化为机械能的新型致动器具有广阔的应用前景,未来有望在机电系统和机器人系统中大展拳脚。

美国研究人员开发出一种微型装置,可拉动自身165倍的重量。这种能像肌肉一样工作、将电能转化为机械能的新型致动器具有广阔的应用前景,未来有望在机电系统和机器人系统中大展拳脚。相关研究成果8月30日发表在《自然》杂志上。

这个超级微型“大力士”叫做“反串行连接生物形态驱动装置”,由美国罗格斯大学新布朗斯维克分校的研究人员开发。该装置由一种无机晶体矿物化合物——二硫化钼(MoS2)制成。研究人员将二硫化钼纳米薄片组装堆叠,形成了这种类似于电池电极的装置。该驱动装置具有高导电性,可以插入和移除离子。插入和移除离子的过程会导致纳米薄片膨胀和收缩,从而产生力,触发柔性材料的运动。实验显示,这个重量仅为1.6毫克的微型装置,可以连续数百次不间断地拉动265毫克,也就是165倍自重的重量。


鉴于这种电化学装置仅通过纳米薄片堆叠即可制造出来,过程简单,因而其具有应力应变等机械性能尤显特别。研究人员称,二硫化钼纳米薄片简单堆叠后即可承受与其他致动器材料相当甚至更大的应力应变,这是电化学致动器领域的一个重要发现。这样的装置在机电系统和机器人系统中有很大发展前景。下一步,他们会尝试将装置升级放大,力求制造出能移动更大物体的致动器。

文章链接:

Muharrem Acerce et al, "Metallic molybdenum disulfide nanosheet-based electrochemical actuators," Nature (2017). DOI: 10.1038/nature23668

(本文文字来源:科技日报,记者:刘海英;)

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作者 特斯拉

副研究员

中科院

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  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
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