Повна історія
Найгарячішим напоєм літа може стати SEAS-colada. Ось що вам потрібно для його приготування: джин, ананасовий сік, кокосове молоко та м’який перистальтичний насос на основі діелектричного еластомеру. На жаль, останній компонент можна знайти лише в лабораторії Роберта Вуда, професора інженерії та прикладних наук Гаррі Льюїса та Марліна Макграта в Гарвардській школі інженерії та прикладних наук Джона А. Полсона.
Принаймні, поки що.
Вуд і його команда розробили насос, щоб вирішити серйозну проблему м’якої робототехніки — як замінити традиційні громіздкі та жорсткі силові компоненти м’якими альтернативами.
Протягом останніх кількох років лабораторія мікророботи Вуда в SEAS розробляла м’які аналоги традиційно жорстких роботизованих компонентів, включаючи клапани та датчики. У роботизованих системах, що керуються рідиною, насоси контролюють тиск або потік рідини, яка забезпечує рух робота. Більшість доступних сьогодні насосів для м’якої робототехніки або занадто великі та жорсткі, щоб їх можна було встановити на борту, або недостатньо потужні для приведення в дію, або працюють лише з певними рідинами.
Команда Вуда розробила компактний, м’який насос із регульованим тиском, досить універсальний, щоб перекачувати різноманітні рідини з різною в’язкістю, включаючи джин, сік і кокосове молоко, і достатньо потужний, щоб живити м’які тактильні пристрої та м’який роботизований палець.
Розмір, потужність і універсальність насоса відкриває ряд можливостей для м’яких роботів у різноманітних сферах застосування, включаючи обробку харчових продуктів, виробництво та біомедичну терапію.
Дослідження нещодавно було опубліковано в Science Robotics.
Перистальтичні насоси широко використовуються в промисловості. Ці прості машини використовують двигуни для стиснення гнучкої трубки, створюючи різницю тиску, яка проштовхує рідину через трубку. Ці типи насосів особливо корисні в біомедичних застосуваннях, оскільки рідина не торкається жодного компонента самого насоса.
«Перистальтичні насоси можуть подавати рідини з широким діапазоном в’язкості, суспензії частинок і рідини або такі рідини, як кров, які є складними для інших типів насосів», — сказав перший автор Сійі Сю, колишній аспірант SEAS і нинішній докторант. в лабораторії Вуда.
Спираючись на попередні дослідження, Сюй і команда розробили приводи з діелектричного еластомеру (DEA), які працюють як двигун і ролики насоса. Ці м’які приводи мають надвисоку щільність потужності, легкі та можуть працювати протягом сотень тисяч циклів.
Команда розробила масив DEA, які координуються один з одним, стискаючи канал міліметрового розміру в запрограмованій послідовності для створення хвиль тиску.
У результаті виходить насос розміром у сантиметр, достатньо малий, щоб поміститися на борт невеликого м’якого робота, і достатньо потужний, щоб активувати рух, із контрольованим тиском, швидкістю потоку та напрямком потоку.
«Ми також продемонстрували, що ми можемо активно налаштовувати вихідний сигнал від безперервного потоку до крапель, змінюючи вхідну напругу та вихідний опір, у нашому випадку діаметр тупої голки», — сказав Сюй. «Ця здатність може дозволити насосу бути корисним не лише для робототехніки, але й для мікрофлюїдних застосувань».
«Більшість м’яких роботів містять жорсткі компоненти десь уздовж трансмісії», — сказав Вуд. «Ця тема почалася як спроба замінити одну з цих ключових частин, насос, на м’яку альтернативу. Але по дорозі ми зрозуміли, що компактні м’які насоси можуть мати набагато більшу користь, наприклад, у біомедичних умовах для доставки ліків або імплантації. терапевтичні прилади».
Це неймовірна новина?
Так чи ні✍️
