Cerita lengkap
Minuman terpanas di musim panas mungkin adalah SEAS-colada. Inilah yang Anda perlukan untuk membuatnya: gin, jus nanas, santan, dan pompa peristaltik lunak berbasis aktuator elastomer dielektrik. Sayangnya, komponen terakhir hanya dapat ditemukan di laboratorium Robert Wood, Profesor Teknik dan Sains Terapan Harry Lewis dan Marlyn McGrath di Sekolah Teknik dan Sains Terapan Harvard John A. Paulson.
Setidaknya untuk sekarang.
Wood dan timnya merancang pompa untuk memecahkan tantangan besar dalam robotika lunak -- bagaimana mengganti komponen daya yang biasanya besar dan kaku dengan alternatif lunak.
Selama beberapa tahun terakhir, Lab Mikrorobotika Wood di SEAS telah mengembangkan analog lunak dari komponen robotik tradisional yang kaku, termasuk katup dan sensor. Dalam sistem robotik yang digerakkan oleh fluida, pompa mengontrol tekanan atau aliran cairan yang menggerakkan pergerakan robot. Kebanyakan pompa yang tersedia saat ini untuk robotika lunak terlalu besar dan kaku untuk dipasang di dalamnya, tidak cukup kuat untuk digerakkan, atau hanya bekerja dengan cairan tertentu.
Tim Wood mengembangkan pompa yang kompak dan lembut dengan aliran tekanan yang dapat disesuaikan dan cukup serbaguna untuk memompa berbagai cairan dengan viskositas yang bervariasi, termasuk gin, jus, dan santan, dan cukup kuat untuk menggerakkan perangkat haptik lembut dan jari robotik yang lembut.
Ukuran, kekuatan, dan keserbagunaan pompa membuka berbagai kemungkinan robot lunak dalam berbagai aplikasi, termasuk penanganan makanan, manufaktur, dan terapi biomedis.
Penelitian ini dipublikasikan baru-baru ini di Science Robotics.
Pompa peristaltik banyak digunakan di industri. Mesin sederhana ini menggunakan motor untuk menekan tabung fleksibel, menciptakan perbedaan tekanan yang memaksa cairan melewati tabung. Pompa jenis ini sangat berguna dalam aplikasi biomedis karena cairannya tidak menyentuh komponen pompa itu sendiri.
“Pompa peristaltik dapat menyalurkan cairan dengan berbagai viskositas, suspensi partikel-cair, atau cairan seperti darah, yang merupakan tantangan bagi jenis pompa lainnya,” kata penulis pertama Siyi Xu, mantan mahasiswa pascasarjana di SEAS dan rekan pascadoktoral saat ini. di laboratorium Wood.
Berdasarkan penelitian sebelumnya, Xu dan tim merancang aktuator elastomer dielektrik bertenaga listrik (DEA) untuk bertindak sebagai motor dan roller pompa. Aktuator lunak ini memiliki kepadatan daya yang sangat tinggi, ringan, dan dapat bekerja selama ratusan ribu siklus.
Tim merancang serangkaian DEA yang berkoordinasi satu sama lain, mengompresi saluran berukuran milimeter dalam urutan terprogram untuk menghasilkan gelombang tekanan.
Hasilnya adalah pompa berukuran sentimeter yang cukup kecil untuk dipasang di robot lunak kecil dan cukup kuat untuk menggerakkan gerakan, dengan tekanan, laju aliran, dan arah aliran yang dapat dikontrol.
“Kami juga menunjukkan bahwa kami dapat secara aktif menyesuaikan keluaran dari aliran kontinu ke tetesan dengan memvariasikan tegangan masukan dan resistansi keluaran, dalam kasus kami diameter jarum tumpul,” kata Xu. “Kemampuan ini memungkinkan pompa berguna tidak hanya untuk robotika tetapi juga untuk aplikasi mikrofluida.”
“Mayoritas robot lunak mengandung komponen kaku di sepanjang drivetrainnya,” kata Wood. “Topik ini dimulai sebagai upaya untuk menukar salah satu bagian penting tersebut, yaitu pompa, dengan alternatif yang lunak. Namun seiring berjalannya waktu, kami menyadari bahwa pompa lunak yang ringkas mungkin memiliki kegunaan yang jauh lebih besar, misalnya dalam pengaturan biomedis untuk pengiriman obat atau implan. alat terapi."
Berita luar biasa ini?
Ya atau Tidak ✍️
