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

Abstract

قابلیت کاربری عملگرهای مرسوم همانند موتورها و ماهیچه‌های مصنوعی هیدرولیکی و پنوماتیکی به دلیل وزن زیاد، ابعاد بزرگ، صدای بیش از اندازه در بسیاری از حوزه‌ها محدود شده است. در همین راستا، در سال‌های اخیر بسیاری از محققین و دانشمندان تحقیقات گسترده‌ای جهت معرفی نسل جدیدی از عملگرهای هوشمند، ارزان قیمت، با ابعاد کوچک و سبک انجام داده‌اند. 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 سیکل‌های متعدد کاری بررسی شد. در اثر تحریک الکتریکی و بواسطه فشار داخلی ایجاد شده درون میکروکپسول‌های حاوی اتانول که به صورت تصادفی در زمینه کامپوزیت توزیع شده، در دمای تغییر فاز اتانول ، نیروی مکانیکی مورد نیاز جهت جابه‌جایی ربات نرم مهیا می‌گردد. بررسی رفتار حرکتی ربات نرم، بیانگر پاسخگویی مطلوب در روز اول و دوم کاری(به ترتیب 55/8 و 2/6 میلی‌متر جابه‌جایی) بود. هم‌چنین ثبت دمای سطحی و داخلی کامپوزیت، نشان‌دهنده پایداری دمایی ماده بوده، به طوریکه دمای سطح و هسته به ترتیب حداکثر به 48 و 81 درجه سانتی‌گراد رسید. هم‌چنین ماده در پایان دوره تحریک و در روز هفتم، حدود 11% 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