Engenharia de Nebraska-Lincoln Uma equipe universitária está a um passo mais perto do desenvolvimento de robótica suave e de sistemas de uso que detectam capacidade de pele humana e planta e duplique as auto-complicações.
O engenheiro Eric Markvica, Ethan Crings e Patrick McManigal com estudantes de pós-graduação apresentaram recentemente um artigo sobre robótica e automação na Geórgia, que organizou um método no nível do sistema para uma tecnologia de robótica suave que poderia detectar uma perda ou pressão extrema do seu estresse.
O ICRA 2025 foi o artigo de 39 dos 1.606 envios selecionados como o finalista do prêmio de melhor artigo. Foi o melhor prêmio de papel dos alunos e o concorrente final na seção de processo e design.
A estratégia da equipe pode ajudar a superar problemas crônicos no desenvolvimento de sistemas de robótica suave, que importa os princípios de design motivados pela natureza.
“Há um enorme impulso para replicar os sistemas rígidos tradicionais usando materiais suaves em nossa comunidade, e há um enorme movimento em relação à biomimética”, disse o professor assistente de Robert F e Mirna El Krohan. “Embora tenhamos sido capazes de criar eletrônicos e tacos elásticos e macios e confusos, eles geralmente não imitam a biologia em resposta à perda e depois iniciando a auto-suficiência”.
Para preencher essa lacuna, sua equipe criou um músculo artificial inteligente e auto-segurado, que apresenta uma arquitetura de várias leis que permite ao sistema detectar e detectar danos e, em seguida, inicia um processo motivado sem intervenção externa.
“Corpos e animais humanos são incríveis nós” se pudermos replicá -lo em sistemas sintéticos, ele transformará o campo no fato e como pensamos em eletrônicos e máquinas. “
O “músculo” da equipe – ou do aquador, uma parte de um robô que converte a energia em um movimento físico – tem três camadas. A parte inferior – Nível de identificação de danos – uma pele eletrônica macia composta por microdroples metálicos incorporados em um elastome de silicone. Essa pele adere à camada média, material de auto-cicatrização, que é um sólido elástico termoplástico. A parte superior tem a camada de acidez, que chuta a velocidade muscular enquanto a pressiona com água.
Para iniciar o processo, a parte convence cinco correntes de observação em toda a “pele” sob o músculo, que é conectado a um microcontrolador e ao circuito de detecção. O nível do nível ou pressão do nível aciona a formação da rede elétrica entre os gatilhos. O sistema reconhece essas pegadas elétricas como prova de perda e, posteriormente, aumenta a corrente que está sendo executada pela rede elétrica recém -formada.
Ele permite que a rede atue como um aquecedor Jole local, convertendo a potência da corrente elétrica para aquecer os campos de dano. Após alguns minutos, esse calor derrete e reprocisa a camada termoplástica média, que sela os danos curvam a ferida funcionalmente.
O último passo é redefinir o sistema para seu estado original, eliminando as pegadas elétricas da camada inferior. Para fazer isso, a equipe do Markvica está usando os efeitos da Electrust, um processo no qual a corrente elétrica transfere o átomo de metal. O fenômeno é visto como uma barreira aos circuitos metálicos porque os átomos distorcem os átomos e causam lacunas em um material de circuito, o que leva o dispositivo à falha e quebra.
Em uma grande inovação, os pesquisadores usam a eletrociação para resolver um problema que há muito tempo tem sido sobrecarregado por seus esforços para criar um sistema autônomo e autônomo: os aparentes perpétuos permanentes de danos aos níveis mais baixos no nível inferior. Sem a capacidade de redefinir os traços de monitoramento da linha de base, o sistema não pode concluir vários ciclos de dano e reparo.
Ele prejudicou os pesquisadores de que a eletromagação-cashews poderia ser o principal tópico de separados em íons metálicos e eliminar marcas co-inspiradas da capacidade de desencadear a falha do circuito aberto. A estratégia funcionou: aumentando o presente, a parte pode induzir processos de eletroxerção e falha térmica que redefinem a rede de identificação de danos.
“A eletromigração é geralmente vista como um enorme negativo”, disse Markvica. “Esta é uma barreira que impede o menor de eletrônicos. Nós a usamos aqui de uma maneira única e positiva. Ele o usa pela primeira vez que achamos permanente pela primeira vez sem tentar evitá -lo”.
Muitas indústrias em tecnologia autônoma de autocura têm o potencial de revolucionar. Em estados agrícolas como o Nebrasar, pode ser uma pechincha para sistemas de robótica, que são frequentemente confrontados com objetos nítidos, como asas, espinhos, plástico e vidro. Também pode revolucionar o uso de dispositivos de observação de saúde que certamente impedirão o desgaste diariamente.
A tecnologia beneficiará a sociedade mais amplamente. A maioria dos eletrônicos baseados em consumidores tem apenas um ou dois anos de vida, todos os anos bilhões de libras contribuem para o lixo eletrônico. Esse resíduo contém toxinas como chumbo e mercúrio, o que é uma ameaça à saúde humana e ambiental. A tecnologia de autocura pode ajudar a prevenir a maré.
“Se começarmos a criar materiais capazes de detectar pasils e autonomamente quando estamos danificados e, em seguida, inicia esses processos motivados, será um conversor verdadeiro”, disse Markvica.
