研究目的
利用激光打印技术开发一种新型光-湿气驱动执行器,实现可编程的复杂形状变形。
研究成果
该研究成功展示了利用激光打印技术制备具有可编程复杂形变的双响应TCP/BOPP驱动器。这些驱动器在近红外光或湿度驱动下能产生大幅弯曲曲率,并可实现复杂的3D形态。这种新型驱动器在机器人技术和仿生应用领域具有巨大潜力。
研究不足
该研究未探讨执行器在重复使用或不同环境条件下的长期耐久性。虽然制造工艺较为便捷,但在工业应用的可扩展性方面可能存在局限。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光打印技术制备双响应驱动器。光驱动基于利用水吸附/解吸特性的双模式驱动机制。
2:样本选择与数据来源:
该驱动器由碳粉涂层纸(TCP)和双向拉伸聚丙烯(BOPP)组成。纸张预处理包括置于高湿室后转移至热板。
3:实验设备与材料清单:
商用激光打印机(惠普LaserJet Pro CP1025)、BOPP薄膜、丙烯酸酯、近红外光源(飞利浦BR125)、红外功率计(林上LS122A)、激光瞄准红外测温仪(Optris LS)、红外热像仪(福禄克Ti10)、精密天平(永科FA1004CS)。
4:5)、BOPP薄膜、丙烯酸酯、近红外光源(飞利浦BR125)、红外功率计(林上LS122A)、激光瞄准红外测温仪(Optris LS)、红外热像仪(福禄克Ti10)、精密天平(永科FA1004CS)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:对纸张进行预处理,印刷黑色碳粉,粘贴BOPP薄膜,将双层膜裁剪成所需形状,测试驱动器对近红外光和湿度的响应。
5:数据分析方法:
通过数码相机(索尼ILCE 6000)拍摄的光学图像和视频计算驱动器的弯曲曲率。
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获取完整内容-
laser sight infrared thermometer
Optris LS
Optris
Recording the temperature of the actuator
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infrared thermal imager
Fluke Ti10
Fluke
Capturing the thermal images of the actuator
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laser printer
HP LaserJet Pro CP1025
HP
Printing black toner on paper for actuator fabrication
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NIR light source
Philips BR125
Philips
Irradiating the actuator for light-driven actuation
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IR Power Meter
Linshang LS122A
Linshang
Measuring the light power density
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precision balance
YOKEFA1004CS
YOKE
Measuring the weights of samples
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