Tüm hikaye
Yazın en sıcak içeceği SEAS-colada olabilir. Bunu yapmak için ihtiyacınız olan şey şu: cin, ananas suyu, hindistan cevizi sütü ve dielektrik elastomer aktüatör bazlı yumuşak peristaltik pompa. Ne yazık ki, son bileşen yalnızca Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'nda Harry Lewis ve Marlyn McGrath Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Profesörü Robert Wood'un laboratuvarında bulunabilir.
En azından şimdilik.
Wood ve ekibi, pompayı yumuşak robot teknolojisindeki büyük bir sorunu çözmek için tasarladı; geleneksel olarak hacimli ve sert güç bileşenlerinin yumuşak alternatiflerle nasıl değiştirileceği.
Son birkaç yıldır, SEAS'taki Wood'un Mikrorobotik Laboratuvarı, valfler ve sensörler de dahil olmak üzere geleneksel olarak sert robotik bileşenlerin yumuşak analoglarını geliştiriyor. Akışkanla çalışan robotik sistemlerde pompalar, robotun hareketine güç veren sıvının basıncını veya akışını kontrol eder. Günümüzde yumuşak robotik için mevcut olan pompaların çoğu ya tekneye sığmayacak kadar büyük ve serttir, çalıştırma için yeterince güçlü değildir ya da yalnızca belirli sıvılarla çalışır.
Wood'un ekibi, cin, meyve suyu ve hindistancevizi sütü dahil olmak üzere değişen viskoziteye sahip çeşitli sıvıları pompalayacak kadar çok yönlü ve yumuşak dokunsal cihazlara ve yumuşak bir robotik parmağa güç sağlayacak kadar güçlü, ayarlanabilir basınç akışına sahip kompakt, yumuşak bir pompa geliştirdi.
Pompanın boyutu, gücü ve çok yönlülüğü, yumuşak robotlara gıda işleme, üretim ve biyomedikal tedaviler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda çeşitli olanaklar sunuyor.
Araştırma yakın zamanda Science Robotics'te yayınlandı.
Peristaltik pompalar endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu basit makineler, esnek bir boruyu sıkıştırmak için motorlar kullanır ve sıvıyı borunun içinden geçmeye zorlayan bir basınç farkı yaratır. Bu tür pompalar özellikle biyomedikal uygulamalarda kullanışlıdır çünkü sıvı, pompanın herhangi bir bileşenine temas etmez.
SEAS'ta eski bir yüksek lisans öğrencisi ve mevcut doktora sonrası araştırmacı olan ilk yazar Siyi Xu, "Peristaltik pompalar, diğer pompa türleri için zorlayıcı olan geniş bir viskozite aralığına sahip sıvıları, parçacık-sıvı süspansiyonlarını veya kan gibi sıvıları iletebilir" dedi. Wood'un laboratuvarında.
Önceki araştırmalardan yola çıkarak Xu ve ekibi, pompanın motoru ve silindirleri olarak görev yapacak elektrikle çalışan dielektrik elastomer aktüatörler (DEA'lar) tasarladı. Bu yumuşak aktüatörler ultra yüksek güç yoğunluğuna sahiptir, hafiftir ve yüz binlerce döngü boyunca çalışabilir.
Ekip, basınç dalgaları üretmek için milimetre boyutunda bir kanalı programlanmış bir sırayla sıkıştırarak birbirleriyle koordineli bir dizi DEA tasarladı.
Sonuç, küçük bir yumuşak robota sığacak kadar küçük ve kontrol edilebilir basınç, akış hızı ve akış yönü ile hareketi harekete geçirecek kadar güçlü, santimetre boyutunda bir pompadır.
Xu, "Ayrıca, giriş voltajlarını ve çıkış direncini (bizim durumumuzda kör iğnenin çapını) değiştirerek çıkışı sürekli akıştan damlacıklara aktif olarak ayarlayabileceğimizi gösterdik" dedi. "Bu yetenek, pompanın yalnızca robotik için değil aynı zamanda mikroakışkan uygulamalar için de yararlı olmasını sağlayabilir."
Wood, "Yumuşak robotların çoğunluğu, aktarma organları boyunca bir yerlerde sert bileşenler içeriyor" dedi. "Bu konu, anahtar parçalardan biri olan pompayı yumuşak bir alternatifle değiştirme çabası olarak başladı. Ancak bu arada kompakt yumuşak pompaların, örneğin ilaç dağıtımı veya implante edilebilir biyomedikal ortamlarda çok daha fazla kullanışlılığa sahip olabileceğini fark ettik. tedavi edici cihazlar."
Bu inanılmaz bir haber mi?
Evet mi Hayır mı ✍️
