研究人员创建了3D打印的出汗的机器人肌肉

就在机器人似乎无法冷却的时候，康奈尔大学的研究人员创造了一种柔软的机器人肌肉，可以通过出汗来调节温度。

机械和航空航天工程副教授罗布·谢泼德(Rob Shepherd)表示，这种形式的热管理是使不受束缚的大功率机器人能够长时间运行而不会过热的基本基础。

该小组的论文“ 3-D打印水凝胶致动器的自主排汗”于1月29日在《科学机器人》上发表。

该论文的资深作者谢泼德说，制造持久，适应性强和敏捷的机器人的障碍之一是管理机器人的内部温度。如果为机器人提供动力的高扭矩密度电机和放热引擎过热，则机器人将停止运行。

对于由合成材料制成的软机器人来说，这是一个特别的问题。与金属不同，它们具有更高的柔韧性，但可以保持热量，而金属却可以迅速散热。内部冷却技术(例如风扇)可能没有太大帮助，因为它会占用机器人内部的空间并增加重量。

因此，Shepherd的团队从哺乳动物中存在的自然冷却系统中汲取了灵感：出汗。共同主要作者TJ Wallin，MS '16，Ph.D.博士说：“出汗的能力是人类最显着的特征之一。'18，Facebook Reality Labs的研究科学家。“出汗利用蒸发掉的水分来迅速散发热量，并且可以冷却到周围环境温度以下。……通常，生物学为我们作为工程师提供了极好的指导。”

Shepherd的团队与Walter R. Read工程学教授Emmanuel Giannelis的实验室合作，通过称为多材料立体光刻的3D打印技术创建出汗所需的纳米聚合物材料，该技术使用光将树脂固化为预先设计的形状。

康奈尔大学研究部副教务长兼技术转让，知识产权和研究部副总裁吉安尼斯说：“我们的贡献是制造了纳米颗粒和高分子材料的混合物，这些混合物基本上使我们能够控制这些流体的粘度或流量。”政策。

研究人员制造了由两种水凝胶材料组成的手指状致动器，它们可以保留水并响应温度，实际上是“智能”海绵。由聚N-异丙基丙烯酰胺制成的基础层通过收缩反应到30摄氏度(86华氏度)以上的温度，这会将水挤压成聚丙烯酰胺顶层，并在其上开有微米级的孔。这些孔对相同温度范围敏感，并会自动膨胀以释放“汗液”，然后在温度降至30 C以下时关闭。