کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5009769 1462045 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Scalable fabrication of ionic and capacitive laminate actuators for soft robotics
ترجمه فارسی عنوان
ساخت مقیاس پذیری از اجزای لنینی یونی و خازنی برای رباتیک نرم
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
الکترودهای الکتروشیمیایی نرم با استفاده از الکترودهای خاص سطح خاص و داشتن یک ساختار لمینیت شبیه به خازن های دوقطبی الکتریکی برای نسل های آینده از ربات های بیومرمیک جذاب هستند. پیوست های موفقیت آمیز چنین عملگرهای یونی و خازنی به روبات های نرم، نیاز به تکنیک های بسیار قابل تکرار و مقیاس پذیری دارد. به عنوان یک رویکرد جدید در ساخت لمینیت های یونی و خازنی، لایه های الکتریکی از طریق لایه لایه در اطراف یک پارچه ی پارچه ای بافته شده قرار می گیرند که به عنوان لایه ی مرکزی لمینیت مربوط می شود. عملکرد الکترومکانیکی سوپاپها که دارای لایه تقویت کننده نساجی بودند در مقایسه با عملگرهای مشابه بدون لایه تقویت کننده بود؛ با این حال، لایه تقویت کننده فرآیند تولید را به طور قابل توجهی ساده کرده و تکرارپذیری ویژگی های محرک را افزایش می دهد. مهمتر از همه، لایه تقویت کننده استحکام کششی است که فرصت های جدیدی برای پیوستن محرک های یونی نرم به طور مستقیم بر روی پارچه ایجاد می کند بدون اینکه از کارایی الکترومکانیکی عالی آنها برخوردار شود. خوشبختانه همان ورقه های الکتریکی که به طور مستقیم در معرض هوا قرار می گیرند، دارای عملکرد فوق العاده ای مانند خازن های الکتریکی دو لایه برای ذخیره انرژی هستند. خصوصیات الکترومکانیکی با یک ورودی گالوانوستیک در یک استخر بزرگ از محرک ها برای شناسایی عوامل موثر بر تکرار پذیری عملکرد آنها انجام شد. روش ساخت جدید، ورقه های الکتریکی را با یکنواختی برجسته در ضخامت و ظرفیت رسمی (انحراف معیار در فاصله اطمینان 95٪ به ترتیب 9.2٪ و 9.4٪) و طول عمر بیش از ده هزار دوره است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی شیمی آنالیزی یا شیمی تجزیه
پیش نمایش مقاله
ساخت مقیاس پذیری از اجزای لنینی یونی و خازنی برای رباتیک نرم
چکیده انگلیسی
Soft electrochemically-driven actuators based on high specific surface area electrodes and having a laminate structure similar to the electrical double-layer capacitors are attractive for future generations of biomimetic robotics. Successful incorporation of such ionic and capacitive actuators into soft robots demands highly repeatable and scalable fabrication techniques. As a novel approach in fabrication of ionic and capacitive laminates, the electroactive layers are deposited layer-by-layer around a woven fabric substrate, which is pertained as the centermost layer of the laminate. The electromechanical performance of the actuators having the textile reinforcement layer was on a par with similar actuators without the reinforcement layer; however, the reinforcement layer significantly simplifies the manufacturing process and increases repeatability of the actuators characteristics. More importantly, the reinforcement layer pertains its tensile strength, which gives new opportunities for incorporation of the soft ionic actuators directly onto fabric without compromising their excellent electromechanical performance. Fortunately, the same electroactive laminates, directly exposed to ambient air, have outstanding performance as electric double-layer capacitors for energy storage. Electromechanical characterization with a galvanostatic input was carried out on a large pool of actuators to identify the factors influencing the repeatability of their actuation. The new fabrication procedure yields electroactive laminates with outstanding uniformity in thickness and areal capacitance (standard deviations at 95% confidence interval are 9.2% and 9.4%, respectively) and with a lifetime of more than ten thousand cycles.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Sensors and Actuators B: Chemical - Volume 246, July 2017, Pages 154-163
نویسندگان
, , , , , , , ,