Японские учёные создали новый тип двигателя, предназначенный в качестве привода мягких роботов. Рабочим телом мягкого двигателя служит ацетон.
Учёные Токийского Университета создали новый тонкий, лёгкий
и мягкий двигатель, предназначенный для приведения в действие мягких роботов.
Двигатель был изготовлен при помощи технологий, используемых для производства
гибких печатных электронных схем и датчиков.
Рабочим телом мягкого мотора является ацетон — жидкость, кипящая и испаряющаяся
при относительно низкой температуре. Основой двигателя является полимерная
плёнка «3M Novec 7000», из которой изготовлена герметичная полость. На
основании мотора напечатан нагревательный элемент, тепло от которого заставляет
ацетон испаряться и наполнять газом герметичную сумку. Возникающее при этом
давление заставляет двигатель изгибаться, создавая необходимое усилие. При
отключении нагрева ацетон конденсируется, давление в полости снижается, и
двигатель принимает свою изначальную форму.
Опытные образцы моторов имеют размеры 80 на 25 мм и весят около 3 гр. Давления
ацетона внутри полости достаточно для того, чтобы такой двигатель развивал
усилие в 0,1 Н*м, а максимальный угол, на который изгибается конструкция,
составляет 90°. Электрические цепи и нагревательный элемент сформированы на
поверхности плёнки, толщиной 135 мкм, при помощи струйного принтера и чернил,
содержащих серебряные наночастицы.
Для демонстрации работоспособности «ацетонового» мотора японские исследователи
изготовили несколько мягких роботов, подобных бабочке и хищному
растению-мухоловке, а так же робот-оригами, который складывается в любую
заданную форму.
Учёные собираются улучшить двигатель, в частности его нагревательный элемент.
Это, в свою очередь, позволит увеличить скорость работы и усилие, развиваемое
мягким мотором.