ساخت عملگر نرم نوین با طول عمر بالا با استفاده از سیلیکون الاستومر و اتانول

قابلیت کاربری عملگرهای مرسوم همانند موتورها و ماهیچه های مصنوعی هیدرولیکی و پنوماتیکی به دلیل وزن زیاد، ابعاد بزرگ، صدای بیش از اندازه در بسیاری از حوزه ها محدود شده است. در همین راستا، در سال های اخیر بسیاری از محققین و دانشمندان تحقیقات گسترده ای جهت معرفی نسل جدیدی از عملگرهای هوشمند، ارزان قیمت، با ابعاد کوچک و سبک انجام داده اند. در این پژوهش ربات نرم با پاسخگویی سریع، با استفاده از کامپوزیت پلیمری با زمینه سیلیکونی و اتانول به عنوان سیال تغییر فازدهنده (فاز ثانویه) ساخته و رفتار حرکتی و پاسخ دمایی آن تحت دوره و سیکل های متعدد کاری بررسی شد. در اثر تحریک الکتریکی و بواسطه فشار داخلی ایجاد شده درون میکروکپسول های حاوی اتانول که به صورت تصادفی در زمینه کامپوزیت توزیع شده، در دمای تغییر فاز اتانول ، نیروی مکانیکی مورد نیاز جهت جابه جایی ربات نرم مهیا می گردد. بررسی رفتار حرکتی ربات نرم، بیانگر پاسخگویی مطلوب در روز اول و دوم کاری(به ترتیب ۵۵/۸ و ۲/۶ میلی متر جابه جایی) بود. هم چنین ثبت دمای سطحی و داخلی کامپوزیت، نشان دهنده پایداری دمایی ماده بوده، به طوریکه دمای سطح و هسته به ترتیب حداکثر به  ۴۸ و ۸۱ درجه سانتی گراد رسید. هم چنین ماده در پایان دوره تحریک و در روز هفتم، حدود ۱۱% کاهش وزن در اثر هدر رفت اتانول داشته که بیانگر عملکرد مطلوب کامپوزیت در خصوص انبارش و حفظ سیال تغییر فازدهنده است.

Keywords:

ربات نرم , رفتار حرکتی , سیال تغییر فازدهنده , سیلیکون , اتانول