西安8月13日電 (記者 阿琳娜)記者13日從西北工業大學獲悉,該校空天結構技術重點實驗室張衛紅院士團隊與香港城市大學呂堅院士、香港理工大學王鑽開教授合作,在軟體機器人領域取得了新進展,成功開發出一種基於新型電活性聚合物的多功能機器人,有望滿足複雜結構和極寒環境下的應用需求。 據介紹,電活性聚合物是一類可在電場作用下產生大幅度形變的智能材料,廣泛應用於人工肌肉、軟體機器人等前沿領域。隨著應用場景的不斷擴展,機器人對系統的多功能集成能力提出了更高的要求。傳統電活性聚合物往往僅具備電致變形功能,難以滿足環境適應性及系統集成需求。因此,開發具備多模式響應行為的智能材料並實現功能集成,是當前軟體機器人研究中一個亟須解決的問題。 圖為材料設計和多功能軟體機器人示意圖。西北工業大學供圖 在本研究中,團隊開發了一種具備低電壓驅動、高電吸附力和可控自加熱的新型聚氯乙烯基電活性聚合物。通過在聚氯乙烯凝膠中引入乙酸乙烯酯,有效抑制了因塑化劑遷移引起的發熱與電擊穿問題,同時顯著提升了材料的介電性能與力學性能。與現有材料相比,新型材料的發熱量降低超過50%,使用壽命延長15倍以上,輸出力提升1.75倍,電吸附力提升2.15倍,在2V/μm的低電場下即可實現30kPa的強吸附力,遠優於傳統靜電吸附結構。此外,研究還提出多種電壓控制策略,可實現材料的按需自加熱或進一步發熱抑制。 在此基礎上,研究團隊開發出具備快速爬行、低溫環境自加熱、模塊化組裝與協同作業能力的微型軟體機器人。機器人結構緊湊,響應靈敏,在僅72.5V的低電壓下即可驅動運動,顯著低於現有同類系統。通過集成的電吸附結構,機器人集群可在毫米尺度內實現快速連接與脫粘,在狹小空間內完成自主重構,具備優異的群體協作能力。 在極寒環境測試中,機器人可在-50℃環境下完成自主加熱、以及巡檢和冰層融化等任務。在航空發動機葉片檢測、狹縫探測和寒區作業等應用場景中展現出顯著優勢。相關成果為極端環境下小型智慧機器人系統的研發提供了新思路,也展示了該類材料在電子器件、仿生系統和智能製造等領域的廣泛應用前景。(完)
編者按: 習近平總書記在浙江工作期間,親自部署實施文化大省建設「八項工程」。本端推出「習近平在浙江的文化故事」,讓我們循跡溯源,感悟偉大思想蘊含的科學真理價值、強大精神力量、博大文化情懷。 21世紀初,浙江有些農村流傳一句話:「千年不聽鑼鼓響,萬年才見戲開場。」農民精神文化生活貧乏現象凸顯。 2005年6月,在全省宣傳文化系統調研座談會上,習近平逐一列舉看到的問題:不少農村文化陣地缺設施、缺經費、缺人才、缺內容,一些偏遠農村甚至無法收聽收看廣播電視節目…… 這次座談會後,「錢江浪花」藝術團成立了。52歲的陸湘漢奉命開出文藝大篷車,為基層群眾送演出。 「『錢江浪花』,名字是習書記定的。他還設了目標,五年之內,藝術團要走遍全省鄉鎮。」陸湘漢回憶說。 在省委支持下,全省文藝院團紛紛響應,當家臺柱子、梅花獎名角和七藝節精品,都到「大篷車」上亮相,在百姓家門口演出,村民們喜出望外。 龍洋鄉的故事打動了我們—— 一次,「大篷車」開赴遂昌縣龍洋鄉。快到時,遇到山體塌方,車過不去,演出要取消了。演員們給村裡打電話。 村民們一聽就急了,掛了電話,拿上繩子、扁擔,跳上手扶拖拉機,很快趕到了。 大家二話不說,扛起道具,挑著設備,翻山越嶺,奔向村裡。還有一個孕婦,大著個肚子,拿起演員的服裝包就往村裡走。 村口,男女老少等在寒風裡,備好了熱茶、麵條、黃粿糕。演員們感動了。兩個多小時的演出,他們亮出「十八般武藝」,喝彩聲不斷,村民的巴掌拍得通紅…… 這是一場雙向的奔赴——村民們得到了文化的食糧,文化從農村得到了豐富的滋養。 像這樣「用肩膀抬來的演出」,習近平批示肯定:特色鮮明,形式多樣,貼近基層,富有實效。 「那天我到省行政中心拿批示。剛要走,工作人員說習書記在等我……」陸湘漢有些激動。 辦公室裡,習近平用力握住陸湘漢的手:「感謝你們為農民做了很多好事!希望你們認真總結,不斷完善,把更多的精彩節目送到農村。」 這次見面,讓陸湘漢幹勁兒更足了,下鄉的腳步更勤了。20年間,「錢江浪花」送演出5000多場,吸引觀眾1000多萬人次…… 「錢江浪花」前浪帶後浪——20年來,農家書屋、文化禮堂、鄉村博物館……如雨後春筍,讓村民「放下筷子就想去」,還引得無數城裡人慕名而來。 (潮新聞 浙江日報採訪組)
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