Toată povestea
Cea mai tare băutură a verii poate fi SEAS-colada. Iată de ce aveți nevoie pentru a o prepara: gin, suc de ananas, lapte de cocos și o pompă peristaltică moale pe bază de elastomer dielectric. Din păcate, ultima componentă poate fi găsită doar în laboratorul lui Robert Wood, profesorul Harry Lewis și Marlyn McGrath de Inginerie și Științe Aplicate la Școala de Inginerie și Științe Aplicate John A. Paulson de la Harvard.
Cel putin pentru moment.
Wood și echipa sa au proiectat pompa pentru a rezolva o provocare majoră în robotica soft - cum să înlocuiți componentele de putere voluminoase și rigide în mod tradițional cu alternative moi.
În ultimii câțiva ani, Wood's Microrobotics Lab de la SEAS a dezvoltat analogi moi ai componentelor robotice în mod tradițional rigide, inclusiv supape și senzori. În sistemele robotizate acționate de fluide, pompele controlează presiunea sau debitul lichidului care alimentează mișcarea robotului. Majoritatea pompelor disponibile astăzi pentru robotica moale sunt fie prea mari și rigide pentru a se potrivi la bord, nu sunt suficient de puternice pentru a fi acționate sau funcționează numai cu fluide specifice.
Echipa Wood a dezvoltat o pompă compactă, moale, cu debit de presiune reglabil, suficient de versatilă pentru a pompa o varietate de fluide cu vâscozitate diferită, inclusiv gin, suc și lapte de cocos, și suficient de puternică pentru a alimenta dispozitive haptice moi și un deget robot moale.
Dimensiunea, puterea și versatilitatea pompei deschid o gamă de posibilități pentru roboții moi într-o varietate de aplicații, inclusiv manipularea alimentelor, producția și terapia biomedicală.
Cercetarea a fost publicată recent în Science Robotics.
Pompele peristaltice sunt utilizate pe scară largă în industrie. Aceste mașini simple folosesc motoare pentru a comprima un tub flexibil, creând o diferență de presiune care forțează lichidul să treacă prin tub. Aceste tipuri de pompe sunt utile în special în aplicațiile biomedicale, deoarece fluidul nu atinge nicio componentă a pompei în sine.
„Pompele peristaltice pot furniza lichide cu o gamă largă de vâscozități, suspensii particule-lichid sau fluide precum sângele, care sunt provocatoare pentru alte tipuri de pompe”, a spus primul autor Siyi Xu, fost student absolvent la SEAS și actual coleg postdoctoral. în laboratorul lui Wood.
Pornind de la cercetările anterioare, Xu și echipa au proiectat actuatoare din elastomer dielectric (DEA) alimentate electric pentru a acționa ca motor și role ale pompei. Aceste actuatoare moi au o densitate de putere foarte mare, sunt ușoare și pot funcționa pentru sute de mii de cicluri.
Echipa a proiectat o serie de DEA care se coordonează între ele, comprimând un canal de dimensiuni milimetrice într-o secvență programată pentru a produce unde de presiune.
Rezultatul este o pompă de dimensiunea unui centimetru suficient de mică pentru a încăpea la bordul unui robot moale mic și suficient de puternică pentru a acționa mișcarea, cu presiune, debit și direcție controlabile.
„De asemenea, am demonstrat că am putea regla în mod activ ieșirea de la fluxul continuu la picături variind tensiunile de intrare și rezistența la ieșire, în cazul nostru diametrul acului contondent”, a spus Xu. „Această capacitate poate permite pompei să fie utilă nu numai pentru robotică, ci și pentru aplicații microfluidice”.
„Majoritatea roboților moi conțin componente rigide undeva de-a lungul transmisiei lor”, a spus Wood. „Acest subiect a început ca un efort de a schimba una dintre acele piese cheie, pompa, cu o alternativă soft. Dar pe parcurs ne-am dat seama că pompele moi compacte pot avea o utilitate mult mai mare, de exemplu în medii biomedicale pentru livrarea de medicamente sau implantabile. dispozitive terapeutice”.
Această veste incredibilă?
Da sau Nu ✍️