Автор AZoNano 8 января 2021 г. ]

У рыб плавательный пузырь действует как резонатор для восприятия окружающей среды, а также позволяет рыбе осуществлять управляемое вертикальное движение посредством сдувания и обратимого надувания пузыря в воде.

Исследовательская группа профессора Тао Чена из Института технологии материалов и инженерии Нинбо (NIMTE) Китайской академии наук (CAS) была мотивирована исполнительным и сенсорным принципом плавательных пузырей для разработки нового типа мягких и мягких материалов. эластичная гибридная пленка в сочетании с чувствительными и исполнительными свойствами, которая может работать как самовоспринимающий мягкий привод. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano Energy .

Команда создала трансформируемую, гибкую и проводящую пленку, полученную путем встраивания пленки из проводящих углеродных нанотрубок (УНТ) между двумя расширяемыми эластичными слоями полидиметилсилоксана (PDMS).

Ультратонкая пленка толщиной около 60 мкм была перемещена на открытый контейнер для создания закрытой системы (искусственного плавательного пузыря).

Изменение давления происходит между внутренней и внешней стороной системы, когда есть изменение давления вне системы, что приводит к значительной деформации эластичной пленки. Таким образом, управляемое движение вверх и вниз под водой было получено за счет регулировки дополнительного давления.

Уменьшение давления воздуха над водой привело к относительному увеличению давления внутри искусственного плавательного пузыря, что, в свою очередь, приводит к надуванию искусственного плавательного пузыря. В результате реализовывались всплытие и дополнительная плавучесть. Таким же образом, пикирование системы было достигнуто за счет повышения внешнего давления воздуха.

Использование проводящей пленки CNT обеспечило многослойную пленку с выдающейся чувствительной функцией, чтобы эффективно фиксировать поведение подводного локомотива привода, тем самым достигая синергетического восприятия и срабатывания.

В качестве доказательства принципа исследователи разработали полый модельный привод рыбы на основе искусственного плавательного пузыря с возможностью захвата вибрационных стимулов из внутренней или внешней среды и последующего пневматического управления для ухода из опасных зон. .

Самовоспринимающий мягкий актуатор, созданный в рамках этого исследования, предлагает лучшее понимание конструкции интегрированных и интеллектуальных мягких систем для поведения под водой и синергетического передвижения.

Ссылка на журнал:

Лян, Й., и др. . (2021) Биомиметическая подводная самовоспринимающая активная мягкая система на основе хорошо податливых, трансформируемых и проводящих тонких прослоек. Наноэнергетика . doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105617.

Источник: https://english.cas.cn/[19459008visible