Включение наночастиц в пористый гидрогель для приведения в движение аквабота с минимальным напряжением

Прочитано: 140 раз(а)


Группа исследователей из Корейского университета, Университета Аджу и Университета Ханьян в Республике Корея создала крошечного аквабота, приводимого в движение плавниками из пористого гидрогеля, пропитанного наночастицами. В своей статье, опубликованной в журнале Science Robotics , группа описывает, как гидрогель работает для питания крошечной лодки, и показывает, какое напряжение требуется.

Ученые и инженеры уже несколько лет работают над созданием крошечных мягких роботов для использования в медицинских целях и обнаружили, что гидрогели вполне подходят для этой задачи. К сожалению, такие материалы также имеют нежелательные характеристики, прежде всего плохую электрическую связь. В этой новой попытке исследователи применили новый подход к тому, чтобы сделать гидрогели более подходящими для использования с электричеством в качестве источника энергии , добавив проводящие наночастицы.

Работа заключалась в добавлении небольшого количества наночастиц к части пористого гидрогеля, который они затем использовали в качестве привода морщинистого наномембранного электрода (WNE ) . Добавление наночастиц позволило гидрогелю надежно проводить электричество. Тестирование показало, что привод может питаться всего от 3 вольт электричества. Затем исследователи придали двум приводам плавниковую форму и прикрепили их к крошечному пластиковому корпусу. Электроника, добавленная к корпусу, контролировала электричество, подаваемое на плавники. Получившийся робот имел вид водяного жука, плавающего на поверхности воды в резервуаре.

Привод работал за счет электричества, передаваемого на электроды в ребрах , которые были зажаты в гидрогеле. Это привело к созданию электроосмотического потока воды внутри небольшой части гидрогеля, что, в свою очередь, контролировало степень набухания. Когда гидрогель набух, он менял форму плавника, в результате чего возникала толкающая сила, которая двигала крошечного аквабота по поверхности воды. Исследователи отмечают, что приводы имели плотность энергии , превышающую 7 x 10 5 джоулей на кубический метр.

Включение наночастиц в пористый гидрогель для приведения в движение аквабота с минимальным напряжением



Новости партнеров