鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:296次 | 2023年07月24日
可隨意拉伸和彎曲的折紙電池,能夠模仿蛇類運(yùn)動(dòng)模式
韓國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)出一種安全、靈活且可拉伸的電池,能夠模仿蛇的運(yùn)動(dòng)方式。該設(shè)備可能在軟機(jī)器人和可穿戴設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用。
蛇的個(gè)體鱗片雖然堅(jiān)硬,但可以折疊在一起以防止受到外部沖擊。它們具有結(jié)構(gòu)特性,使它們能夠靈活地伸展和移動(dòng)。科學(xué)和信息通信技術(shù)部韓國(guó)機(jī)械與材料研究所的研究人員決定在機(jī)械元結(jié)構(gòu)中復(fù)制這組獨(dú)特的特性。
不同于傳統(tǒng)的可穿戴設(shè)備,其中設(shè)備的框架和電池緊密結(jié)合在一起,這種新設(shè)備通過(guò)將幾個(gè)小的、剛性的電池連接成一個(gè)類似鱗片的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活的運(yùn)動(dòng)。為確保其安全性,研究人員優(yōu)化了結(jié)構(gòu),以最大限度地減少制造電池材料的變形。每個(gè)電池單元的形狀都經(jīng)過(guò)優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)每單位尺寸的高容量。
設(shè)備的關(guān)鍵是電池單元和連接組件的形狀。類似于蛇鱗的六角形小細(xì)胞與聚合物和銅相連,銅使用鉸鏈機(jī)制折疊和展開(kāi)。
研究人員希望這種設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)未來(lái)的大規(guī)模生產(chǎn),因?yàn)殡姵乜梢酝ㄟ^(guò)受折紙啟發(fā)的制造工藝通過(guò)切割和折疊柔性電極來(lái)制造。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該設(shè)備可以在可穿戴設(shè)備中的儲(chǔ)能設(shè)備中實(shí)現(xiàn),這些設(shè)備可用于需要柔軟和靈活的儲(chǔ)能設(shè)備的人類,或者用于需要身體幫助的老年人和病人的康復(fù)醫(yī)療設(shè)備中。此外,這些電池有望用作軟體機(jī)器人的電源設(shè)備,在災(zāi)難期間用于現(xiàn)場(chǎng)幫助執(zhí)行救援任務(wù)。由于具有靈活移動(dòng)和自由改變形狀的能力,配備這些電池的機(jī)器人可用于在此類災(zāi)難情況下進(jìn)入被障礙物阻擋的狹窄空間。
該研究所納米力學(xué)系共同領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的高級(jí)研究員BongkyunJang博士評(píng)論表示,模仿蛇鱗幫助他們開(kāi)發(fā)了一種靈活、可拉伸且使用安全的電池。未來(lái),他希望繼續(xù)開(kāi)發(fā)軟儲(chǔ)能設(shè)備,包括提高其儲(chǔ)能能力,開(kāi)發(fā)將人造肌肉與軟機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)相結(jié)合的多功能軟機(jī)器人。
仿生,形狀變形方法規(guī)?;碾姵貫椴皇芟拗频能涹w機(jī)器人帶來(lái)了新的啟示。