Не так давно представители Токийского университета объявили о создании нового тонкого, легкого и мягкого двигателя, предназначенного для приведения в действие различных мягких роботов. При этом, данный двигатель был изготовлен при помощи технологий, используемых для производства гибких печатных электронных схем и датчиков.
Рабочим телом мягкого двигателя является обычный ацетон, жидкость, кипящая и испаряющаяся при относительно низкой температуре. Основой двигателя является полимерная пленка «3M Novec 7000», из которой изготовлена герметичная полость. На основании двигателя напечатан нагревательный элемент, тепло от которого заставляет ацетон испаряться и наполнять газом герметичную полость. Возникающее при этом давление заставляет двигатель изгибаться, создавая требующееся усилие. При отключении нагрева ацетон конденсируется, давление в полости снижается и двигатель принимает свою изначальную форму.
Опытные образцы двигателей имеют размеры 80 на 25 миллиметров и весят около 3 грамм. Давления ацетона внутри полости достаточно для того, чтобы такой двигатель развивал усилие в 0.1 Н*м, а максимальный угол, на который изгибается такой двигатель, составляет 90 градусов. Электрические цепи и нагревательный элемент сформированы на поверхности пленки, толщиной 135 микрометров, при помощи струйного принтера и чернил, содержащих серебряные наночастицы.
Для демонстрации работоспособности «ацетонового» двигателя японские исследователи изготовили несколько мягких роботов, подобных бабочке и хищному растению-мухоловке. Кроме этого, был создан робот-оригами, который, при помощи «ацетонового» двигателя, может складываться в любую заданную форму.
А в скором времени японские ученые собираются улучшить двигатель, в частности его нагревательный элемент. Это, в свою очередь, позволит увеличить скорость работы и усилие, развиваемое этим двигателем.
Источник: