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)
北京8月14日電 綜合消息:《文化遺產雜誌》近期刊發的一項研究顯示,由於海平面上升,海水可能最早於2080年到達復活節島的15座標誌性摩艾石像。島上約50處其他文化遺址也面臨海水的威脅。 智利復活節島是南太平洋上一個只有100多平方公裡的小島,以巨石像聞名於世。研究結果表明,海浪最早可能在2080年到達島上最大的儀式平臺。美聯社報導稱,該平臺上有15座重要摩艾石像,每年吸引大量遊客,是該島旅遊經濟的「基石」。 「海平面上升是真實存在的,」該研究的主要作者、夏威夷大學馬諾阿分校的博士生諾亞·帕奧阿說,「這不是一個遙遠的威脅。」 研究人員用計算機模擬未來海平面上升情形下的海浪影響情況,並將結果與島上文化遺址地圖疊加,以確定未來幾十年哪些地方可能被淹沒。 雖然這項研究的重點是復活節島,但其結論反映了一個更廣泛的現實:世界各地的文化遺產正日益受到海平面上升的威脅。聯合國教科文組織上個月發布的一份報告發現,約有50處世界遺產極易受到沿海洪水的威脅。(完)
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