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双轴弯曲柔性驱动器在我校区研制成功

近日,我校区材料科学与工程学院热管理课题组研发出一种双轴弯曲的柔性驱动器,可实现类似肌肉一样的延伸和收缩功能。作为在柔性驱动、人体仿生领域的新探索,该成果还被设计成一种步行机器人,在安全电压下实现大位移。

据悉,课题组在纳米复合材料领域具有丰富经验,制备了接近“零”膨胀系数的基材,采用“双金属片弯曲”原理,利用薄膜间膨胀系数的巨大差异,模拟人体肌肉纤维牵引骨骼运动的机理,设计“W”型双轴弯曲结构,通过电压可实现柔性驱动器弯曲角度和收缩量的精确控制,可应用于小型机械臂的收缩,以及其他微驱动领域。相关成果发表在国际期刊Composites Part A上 (Electro-thermally driven biaxial bending artificial muscle based on oriented graphite nanoplate nanocomposite/polyimide complex structure,2022,107164,中科院一区,IF 9.463),材料学院电子封装系19级本科生于阳韬为该论文的第一作者,王华涛老师、董玉珍老师为通讯作者。

该驱动器在集成系统和智能系统等领域,也具有重要的应用价值,如机翼的拉伸和收缩,反射镜的精细调控,智能部件的连接和变形。通过电压,调控柔性驱动器的变形和位移,实现机翼大小和形状的调整;也可通过电压来调整驱动器的角度和位置,实现激光的可控反射;还可实现航天某些特定结构的智能连接和变形。



文章发布员:张玉芹
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