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)
曾經的羊棚變成了羊棚咖啡館,荒廢的石灰窯變成了麵包窯、窯書房,浙江衢州常山路裡坑村立足特色資源稟賦,將閒置資源變廢為寶。記者近日跟隨「活力中國調研行」採訪團前往當地進行了探訪。 20世紀90年代,路裡坑村是遠近聞名的「石灰村」,三衢山腳下,100餘座石灰窯晝夜不停地燒制石灰,石灰產業也曾是當地的支柱產業。 2000年前後,響應國家環保號召,村子的石灰窯陸續關停,石灰窯的關停,讓整座村子陷入沉寂,年輕人陸續出走他鄉,只留下荒廢的礦坑和孤獨的老人。 近年來,在「綠水青山就是金山銀山」理念指引下,沉寂的村莊開始迎來生機。 2021年,路裡坑村和文旅企業共同組建鄉村運營團隊,依託自身資源打造了一系列文旅融合項目,閒置農房變成精品民宿和餐飲店,曾經荒蕪的老礦坑也華麗轉身,變成「瀑布泳池」和「礦坑營地」,走出了一條具有在地屬性的特色轉型之路。 據悉,2024年以來,路裡坑村各業態共吸引遊客15餘萬人次,帶動150餘名村民實現家門口就業。(記者 吳君毅 陳溯 左宇坤 製作 李英潔)
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