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)
新能源車主只需在手機上一鍵預約,移動充電車便會如同訓練有素的快遞小哥,帶著大功率充電設備迅速奔赴指定地點。北京商報記者日前在北京海澱、經開區等多個區域走訪時發現,在新能源浪潮的推動下,「充電自由」正催生新的消費場景——移動充電車上門超充服務以「充電界外賣員」的姿態,破解了老舊小區、園區等充電樁安裝困局。這種從「車找電」變「電找車」的模式,不僅重塑了新能源車充電方式,更以即需即用的便捷性重新定義了汽車生活。 一鍵下單超充速達 在北京海澱區小南莊社區,一輛通身雪白的長方體智能移動充電車格外引人注目,它就像一個貼心的「充電夥伴」,隨時準備為車主提供服務。「有需要的居民可在微信群裡預約,遠程打開汽車充電口,物業工作人員就會操作移動充電車到車位上給車輛充電。」海澱小南莊社區書記柳春英對北京商報記者表示。 據介紹,這臺移動充電車為直流快充設備,平均1小時就能為電車完成「續航」,每度電只需要1元,用戶可以線上結算,實現了從「車找樁」到「樁找車」的轉變,切實解決了新能源汽車急需充電的相關需求。 據柳春英介紹,小南莊社區的居民院大多建於20世紀八九十年代,還是上世紀90年代平房拆遷上樓做的變壓器,設備比較老舊,電容量也有限。社區裡的新能源車主曾反映想加裝充電樁,但經過測算,僅能滿足很少一部分車主的需求,充電缺口依然很大。考慮到社區新能源車越來越多,車主充電問題會愈發嚴峻,社區將問題反映給了街道,最終由海澱區城管委和街道共同對接了北京首鋼城運公司,在去年10月中旬引入了移動充電車。 據首鋼城運技術研發部負責人常一龍介紹,為適應社區相對複雜的環境和路況,這臺車在引入社區之前還進行了一次改造升級,增加了轉向的靈活度。 不僅是小南莊社區,據北京商報記者了解,目前賽寶新能源已在北京經開區投放約60輛移動充電車,覆蓋大雄鬱金香舍、上海沙龍、朝林廣場等社區及企業園區,累計服務超1萬位車主,完成近6萬次充電。 賽寶新能源營運長林琳告訴北京商報記者:「上門超充服務旨在解決車主充電過程中的各類痛點。通過智能調度系統,快速響應車主需求,讓充電變得更加輕鬆、高效。」 生態互補並非競爭 上門超充服務的出現,會不會與現有充電樁網絡形成競爭關係?在億瓦研究院創始人黃山看來,「移動充電車是補能領域的一個場景補充,主要用於應急補電和高速救援等特殊場景,可以與充電樁網絡形成互補」。 林琳解釋道:「上門超充服務主要填補了現有充電樁網絡的『網絡盲區』和『應急缺口』。在一些老舊小區,由於空間有限,安裝充電樁面臨諸多困難,車主充電難題突出。而移動充電車可上門服務,覆蓋這些家充難以觸及的區域。此外,在應急場景中,如節假日服務區『一樁難求』、車輛半路拋錨等情況,上門超充服務能夠快速響應,實現即時補能,彌補公共快充『無法移動』的短板。以節假日為例,服務區充電排隊時間平均可達2—3小時,上門超充服務只需1小時就能到達現場並完成充電,大大節省了車主時間。」 柳春英也表示認同:「對於臨時有充電需求或不方便前往固定充電樁的車主來說,這種服務非常實用,能夠更好地滿足居民的充電需求。引入上門超充服務後,我們社區居民的新能源車充電難題得到了明顯緩解。」 林琳則將移動補能在整體補能生態中的定位形象地比喻為「毛細血管+應急響應層」。把補能生態類比為「能源供應鏈體系」,公共快充站是主動脈,解決主流補能需求;家充具有私域屬性,提供穩定補能;而移動超充則像毛細血管一樣靈活、上門,解決「最後一公裡」和突發需求。 設備勤行民眾少憂 上門超充服務的興起離不開技術支撐,而未來技術的不斷進步將持續推動這一業態蓬勃發展,其市場前景十分廣闊。 林琳對上門超充服務的市場前景充滿信心:「從需求側來看,隨著新能源車滲透率不斷提高,車樁比失衡問題愈發突出,移動超充可快速填補補能缺口。而且,應急需求日益常態化,催生『即時補能』的剛需。」 據統計,每年因充電問題導致的車輛拋錨事件超過10萬起。此外,中產家庭、網約車、運營車車主對「時間成本大於金錢成本」的接受度提升,也為上門超充服務的溢價提供了空間。目前,已有超60%的網約車司機表示願意為上門超充服務支付一定溢價。 在技術層面,更高能量密度電池、更智能調度算法等將深刻影響上門超充服務發展。 林琳表示:「目前,我們的移動充電車可滿足20—30輛新能源車一次性充電需求,未來隨著電池技術進步,這一數字有望提升至50輛以上。通過更智能調度算法,充電車調度時間可縮短30%左右。」 在黃山看來,當前移動充電車行業發展的核心瓶頸在於成本問題,包括人工成本和自動化設備的高投入。 對此,林琳表示,未來隨著自動駕駛技術普及及電池行業的不斷發展,移動充電車有望實現自主行駛和自動充電,進一步降低服務成本、提升服務便捷性與智能化水平。 新能源汽車車主董延也對移動充電車服務的未來滿懷期待:「希望這種服務能越來越普及,覆蓋更多地區。隨著技術進步,作為車主我更期盼充電速度更快、價格更親民。」 中國人民大學公共管理學院教授王叢虎表示,國家提倡低碳行為,倡導綠色文明,讓更多人響應國家政策,需要配套落實一些切實解決問題的具體措施。從「車找樁」到「樁找車」是數字時代智能化轉型的方案,設備多跑路、民眾少跑路或將成為未來的趨勢。 北京商報記者 張茜琦/文並攝
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