Intelligentes, weiches Material. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

Kostenlose technische Bibliothek

NACHRICHTEN AUS WISSENSCHAFT UND TECHNOLOGIE, NEUHEITEN IN DER ELEKTRONIK
Kostenlose technische Bibliothek / Newsfeed

Intelligentes weiches Material

06.03.2021

Ingenieure der Southeast University in China haben Flüssigmetallschaltkreise auf ein einzelnes Stück weiches Polymer gedruckt und so ein intelligentes Material geschaffen, das sich unter Druck oder mechanischer Belastung verwindet.

Im Idealfall könnten weiche Roboter das intelligente und autonome Verhalten der Natur nachahmen – wie den plötzlichen Zusammenbruch einer Venusfliegenfallenpflanze –, indem sie Empfindung und kontrollierte Bewegung kombinieren. Aber technisch kann dies schwierig zu bewerkstelligen sein: Es ist notwendig, Sensoren und bewegliche Teile in den Roboter einzubauen, einen externen Computer zu verwenden. Gefordert ist ein einteiliges Design, das auf Umweltreize wie mechanischen Druck oder Dehnung reagiert.

Flüssige Metalle könnten eine Lösung sein, und einige Wissenschaftler haben bereits ihre Verwendung in weichen Robotern untersucht. Diese Materialien können verwendet werden, um dünne, flexible Schaltungen in weichen Materialien herzustellen, und diese Schaltungen können schnell Wärme abgeben, wenn ein elektrischer Strom erzeugt wird – entweder von einer elektrischen Stromquelle oder von Druck, der auf die Schaltung ausgeübt wird. Wenn sich die weichen Schaltkreise dehnen, fällt der Strom ab und kühlt das Material.

Um den weichen Roboter autonom und intelligent bewegen zu können, wollte ein Team chinesischer Wissenschaftler Schaltkreise aus flüssigem Metall mit Flüssigkristall-Elastomeren (LCEs) kombinieren, Polymeren, die beim Erhitzen oder Abkühlen große Formänderungen erfahren können.

Die Forscher trugen eine Legierung aus Gallium und Indium mit Nickel auf das LCE auf und verwendeten ein Magnetfeld, um das flüssige Metall entlang der Leitungen zu bewegen, um einen kontinuierlichen Kreislauf zu bilden. Silikon-Dichtmittel, das beim Erhitzen seine Farbe von rosa zu tiefrot ändert, bietet Schutz und Haltbarkeit für die Kette. Unter dem Einfluss des Stroms kräuselte sich das weiche Material mit steigender Temperatur und der Film wurde mit der Zeit immer röter.

Das Team verwendete das Material, um in sich geschlossene Greifer zu entwickeln, die auf Druck oder Dehnung reagieren, die auf Konturen ausgeübt werden. Diese Vorrichtungen können kleine runde Gegenstände greifen und sie dann absenken, wenn der Druck nachlässt oder das Material gedehnt wird. Schließlich formten die Forscher die Folie spiralförmig. Wenn Druck auf den Kreislauf am Boden der Wendel ausgeübt wurde, entrollte er sich, als die Temperatur der Wendel zunahm.

Die Forscher sagen, dass diese druck- und dehnungsempfindlichen Materialien in weichen Robotern verwendet werden könnten, die komplexe Aufgaben ausführen.

<< Zurück: Energie aus dem Ohr 06.03.2021

>> Weiter: Der Computer schreibt jede Hausarbeit 05.03.2021

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Hochleistungsregler mit über 90 % Wirkungsgrad 31.05.2009

Texas Instruments hat die Markteinführung eines Hochleistungscontrollers für Power over Ethernet (PoE)-Geräte mit einem Stromverbrauch von 13 oder 26 Watt angekündigt. Der Controller eignet sich beispielsweise für IP-Telefone, Wireless Access Points und Überwachungskameras.

Der neue integrierte Controller TPS23754 erfüllt alle Anforderungen des Standards IEEE 802.3at (Vorabversion 4.0) und unterstützt DC/DC-Wandlertopologien, die eine Leistungswandlungseffizienz von mehr als 90 % erreichen. Diese Topologien reduzieren die Wärmeabgabe und erhöhen die Systemzuverlässigkeit.

Die neue Single-Chip-PoE-Lösung wird mit Prozessen hergestellt, die Stoßspannungen bis zu 100 V zulassen, was die Entwicklung zuverlässiger Geräte mit einer Leistung von 13 oder 26 W ermöglicht. TI bietet Muster des TPS23754-Controllers sowie des TPS23756, der Eingangsspannungen bis hinunter zu 12 V unterstützt.Mit diesem Controller können Entwickler von PoE-Geräten weit verbreitete, kostengünstige 12-V-Netzwerkadapter verwenden.

Der TPS23757-Controller wird auch zur Unterstützung von Geräten mit 13 W und weniger freigegeben, die DC/DC-Wandlungstopologien mit höherem Wirkungsgrad erfordern.

Voll sehen Archiv für Wissenschafts- und Technologienachrichten, neue Elektronik

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen