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儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】天津大學(xué)張雷、楊靜團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出“全天候自愈合材料”,性能達(dá)到國際水平,能在嚴(yán)寒、深海與強(qiáng)酸堿等極限條件下快速自愈合,有望成為機(jī)器人、深海探測(cè)器與極端條件下各類高科技設(shè)備的“超級(jí)電子皮膚”。
深海探測(cè)器的運(yùn)用:
1554年意大利人塔爾奇利亞發(fā)明制造了木質(zhì)球形潛水器,對(duì)后來潛水器的研制產(chǎn)生了巨大影響。第一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的潛水器是英國人哈雷于1717年設(shè)計(jì)的。
深海探測(cè)器可以完成多種科學(xué)研究及救生、修理、尋找、探查、攝影等工作。過去人們利用潛水器大多是探尋沉船寶物,這些潛水器都是沒有動(dòng)力的,它們須由管子和繩索與水面上的母船保持聯(lián)系。20世紀(jì)50年代以后,出現(xiàn)了各種以科學(xué)考察為目的的自航深潛器。
自愈合材料采用先進(jìn)超分子技術(shù)合成。顧名思義,它可以不借助外界能源,模仿人類皮膚組織自我修復(fù),顯著提高材料的使用壽命與安全性。但現(xiàn)有自愈合材料在極限條件下表現(xiàn)不佳,亟待攻克相關(guān)技術(shù)瓶頸。
什么的電子皮膚?
電子皮膚,一種可以讓機(jī)器人產(chǎn)生觸覺的系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可被加工成各種形狀,能像衣服一樣附著在設(shè)備表面,能夠讓機(jī)器人感知到物體的地點(diǎn)和方位以及硬度等信息。該項(xiàng)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)在于一種名為QCT的復(fù)合材料,由美國麻省理工學(xué)院的技術(shù)人員研發(fā)而成。其他類似發(fā)明還有日本和飛利浦公司研制的電子皮膚。
電子皮膚的未來應(yīng)用:
電子皮膚的應(yīng)用絕不局限在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,同3D打印、大數(shù)據(jù)等創(chuàng)新科技成果一樣,電子皮膚將為某些領(lǐng)域帶來質(zhì)的改變。
目前,即便世界上最逼真、最仿生的義肢,也難以實(shí)現(xiàn)觸覺的突破。具有觸感能力的電子皮膚,卻完全能使假肢理解觸摸、彎曲或按壓等動(dòng)作,幫助配有假肢的人恢復(fù)感覺。
跳出醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,電子皮膚無疑將是研發(fā)智能機(jī)器人領(lǐng)域的革命。機(jī)器人設(shè)計(jì)雖早已實(shí)現(xiàn)視覺和聽覺等功能,并能進(jìn)行一些復(fù)雜的技術(shù)操作,但由于皮膚恰恰是機(jī)器人技術(shù)研發(fā)中容易被忽視的部分,直接導(dǎo)致笨重的“盔甲”往往難以檢測(cè)多方向的觸覺三維力,難以體會(huì)拿起一個(gè)蘋果或一個(gè)杯子所需力量的差異。
具備良好壓敏特性和柔韌性的電子皮膚可解決機(jī)器人設(shè)計(jì)的難題,它既能幫助機(jī)器人敏感獲知環(huán)境信息,又賦予了其機(jī)械靈活性。
“下一步,我們計(jì)劃將材料應(yīng)用于電子皮膚
傳感器,讓極限環(huán)境下的機(jī)器人能夠感知體表壓力、水流、溫度等,為先進(jìn)電子設(shè)備打造真正的‘智能皮膚’。”張雷說。