鉅大LARGE | 點擊量:302次 | 2023年07月24日
可隨意拉伸和彎曲的折紙電池,能夠模仿蛇類運(yùn)動模式
韓國研究人員開發(fā)出一種安全、靈活且可拉伸的電池,能夠模仿蛇的運(yùn)動方式。該設(shè)備可能在軟機(jī)器人和可穿戴設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用。
蛇的個體鱗片雖然堅硬,但可以折疊在一起以防止受到外部沖擊。它們具有結(jié)構(gòu)特性,使它們能夠靈活地伸展和移動??茖W(xué)和信息通信技術(shù)部韓國機(jī)械與材料研究所的研究人員決定在機(jī)械元結(jié)構(gòu)中復(fù)制這組獨(dú)特的特性。
不同于傳統(tǒng)的可穿戴設(shè)備,其中設(shè)備的框架和電池緊密結(jié)合在一起,這種新設(shè)備通過將幾個小的、剛性的電池連接成一個類似鱗片的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)靈活的運(yùn)動。為確保其安全性,研究人員優(yōu)化了結(jié)構(gòu),以最大限度地減少制造電池材料的變形。每個電池單元的形狀都經(jīng)過優(yōu)化,以實現(xiàn)每單位尺寸的高容量。
設(shè)備的關(guān)鍵是電池單元和連接組件的形狀。類似于蛇鱗的六角形小細(xì)胞與聚合物和銅相連,銅使用鉸鏈機(jī)制折疊和展開。
研究人員希望這種設(shè)計能夠促進(jìn)未來的大規(guī)模生產(chǎn),因為電池可以通過受折紙啟發(fā)的制造工藝通過切割和折疊柔性電極來制造。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該設(shè)備可以在可穿戴設(shè)備中的儲能設(shè)備中實現(xiàn),這些設(shè)備可用于需要柔軟和靈活的儲能設(shè)備的人類,或者用于需要身體幫助的老年人和病人的康復(fù)醫(yī)療設(shè)備中。此外,這些電池有望用作軟體機(jī)器人的電源設(shè)備,在災(zāi)難期間用于現(xiàn)場幫助執(zhí)行救援任務(wù)。由于具有靈活移動和自由改變形狀的能力,配備這些電池的機(jī)器人可用于在此類災(zāi)難情況下進(jìn)入被障礙物阻擋的狹窄空間。
該研究所納米力學(xué)系共同領(lǐng)導(dǎo)這項研究的高級研究員BongkyunJang博士評論表示,模仿蛇鱗幫助他們開發(fā)了一種靈活、可拉伸且使用安全的電池。未來,他希望繼續(xù)開發(fā)軟儲能設(shè)備,包括提高其儲能能力,開發(fā)將人造肌肉與軟機(jī)器人驅(qū)動技術(shù)相結(jié)合的多功能軟機(jī)器人。
仿生,形狀變形方法規(guī)?;碾姵貫椴皇芟拗频能涹w機(jī)器人帶來了新的啟示。