Задвижващ механизъм без двигател за бързо движение
Интелигентен задвижващ механизъм, базиран на материали, разработен в KAIST, работи за по-малко от секунда без използване на двигател, предлагайки нова опция за роботика и космически структури, които се нуждаят от леко и повтарящо се движение.Конвенционалните системи, базирани на двигатели, са изправени пред ограничения поради теглото и сложната структура.
Задвижващият механизъм е базиран на двупосочна материална система с памет за формата, способна на обратима самопромяна на формата.Материалът променя формата си, когато е изложен на външни стимули като топлина и се връща в първоначалната си форма без допълнителни механични системи.
Той съчетава сплави с памет на формата (SMA) и полимери с памет на формата (SMP), за да използва силните страни и на двата материала.SMAs са метали, които се връщат към първоначалната си форма при нагряване, докато SMPs са полимери, които реагират на топлина или други външни входове чрез промяна на формата.
По-ранните материали с памет на формата имаха ограничения.Някои не можаха да се върнат към първоначалната си форма след деформация, докато други показаха бавно възстановяване.Разликите в твърдостта между метали и полимери също намаляват точността при многократна употреба.
За да се справи с тези проблеми, екипът промени както материала, така и неговата структура.Съставът на SMP беше коригиран и подсилен с въглеродни влакна за подобряване на твърдостта.Лентова пружинна конструкция, подобна на прибираща се измервателна лента, също беше приложена към задвижващия механизъм.
Тази структура позволява ефект на щракване, при който енергията, съхранена по време на деформация, се освобождава бързо.Това подобрява както скоростта на движение, така и точността.
Актуаторът показва пълно двупосочно задействане.Той се огъва при нагряване и се връща в плоско състояние при понижаване на температурата.Той също така показва по-висок диапазон на деформация и близо до пълно възстановяване на първоначалната си форма.Скоростта на възстановяване е подобрена, което позволява многократна работа без сложни системи за управление.
Проучването демонстрира двупосочна деформация, скорост на задействане под секунди и точно разгръщане в една система.Това бележи напредък към практическо използване на задвижващи механизми, базирани на материали с памет за формата, в приложения като роботизирани захващащи устройства и разгръщащи се космически структури.
