有些材料本质上可以显着变化尺寸和形状 - 或者在发送电信号时的形状 - 或变形 - 就像橡皮筋一样。当操作时,材料用作能量转换器,当电信号通过电信号或供电时,其变形。这被称为压电性,并且在其他几个最终用途中,可用于创建传感器和激光电子器件。这些天然存在的材料是罕见的,并且由常见的晶体结构组成,这些结构通常是人类应用的三种不同的缺点。

通过消除材料稀缺和产生能够弯曲和拉伸的软聚合物,提供了脱脂和拉伸的软聚合物,提供了减轻这些疼痛点的步骤。但是,那些软弹性体缺乏显着的压电属性。

研究人员在软弹性​​体中展示了“巨大柔性电感”,可以改善机器人运动范围,使自动起搏器成为真正的可能性。该理论工程师在柔软的橡胶状材料中电力和机械运动之间的连接。虽然一些聚合物是弱压电的,但没有柔软的橡胶状材料,呈压电。具有增加能力的这些多功能软弹性体的术语是“巨大柔性电池”;换句话说,促进软材料中的柔性性能。

在大多数软橡胶材料中,柔性电性相当弱,但通过在分子水平上重新排列单位细胞中的链,该理论表明软弹性体可以获得常规量的近104倍的屈燃电性。用含有增加的柔性电性能的软弹性体制成的人类机器人将能够更大范围的运动来执行物理任务。随着自然运动产生电力,可以自动植入人体心灵和利用锂电池的起搏器。

通过电信号进行和被电信号操纵的软弹性体的力学复制在人耳中观察到的类似功能。声音击中耳鼓,然后振动,向大脑发送电信号,在那里被解释。在这种情况下,运动可以操纵软弹性体并产生电力以自行为设备供电。通过运动自发电的过程是从典型电池的加入。

在软弹性体中改善柔性电效应的努力将是进一步研究的重点。

有关更多信息,请联系Nicole Johnson在Nmjohnson @ Uh.edu;713-743 1589.


运动设计杂志

本文首先出现在8月,2021号问题运动设计杂志。

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