ماهیچه های مصنوعی حرارتی فعال شونده بر پایه الیاف پلیمری فنری شکل

در این تحقیق به ارائه یک روش جدید و موثر جهت آزمایش عضلات مصنوعی بر اساس تجزیه و تحلیل محرک حرارتی مکانیکی پرداخته شده است که از تجهیزات ارزان قیمتی هم چون الیاف پلی آمید و الیاف پلیمری استفاده میکند که به دلیل حرارت بالا، تولید اشکال متنوعی را ایجاد میکند. این نمونه ها با تغییر ضخامت از نظر انرژی و تراکم مولکولی، یافته های جدیدی را نمایش میدهند. استفاده از چنین تجهیزاتی در عضلات مصنوعی میتواند برای عملگرهای خطی و دورانی قابل استفاده باشند. به دست آوردن یک سری حرکات مشابه از عضلات طبیعی با استفاده از بهبود کششی و اعمال تنش با نیروی بیشتر و سپس تحریک حرارت عضلات مصنوعی با جریان الکتریکی به همراه عناصر بیسیم، میسر است که منجر به انقباض مولکولی فیبر اولیه میشود. نتایج تجربی حاکی از آن است که فیبرهای پلی آمید، دارای ضریب منفی انبساط حرارتی هستند که حداقلی کم رتبه بالاتر از فیبر پلی اتیلن و نانوتیوب کربن که قبلا استفاده شده است، می باشند. علاوه بر این، مجموعه ای از آزمایشهای ایزومتریک، ایزوترمال و آزمون کششی برای تایید مدل کنونی و محاسبات نظری برای دست یابی به مدل تجربی انجام گرفته است. افزایش انقباض حرارتی محوری فیبر پیش گیرنده، منجر به افزایش گشتاور بهبود یافته از فیبرهای کایرال شده و در نهایت با تحریک کششی فیبر اولیه و تغییر حالت به پیچ و تاب، عضله مصنوعی به هم تنیده میشود.. این مدل اهمیت قابلیت بازیابی را در برانگیختن کشش حرارتی عضلات مصنوعی نشان میدهد و میتواند به عنوان هدفی برای طراحی آینده مورد استفاده تجاری و صنعتی گردد.

Keywords:

عضله مصنوعی , فیبر , فیبرهای پلیمری , فیبر تابیده شده , انبساط و انقباض حرارتی