Bio-ihlette csavar a robotkezelésben

Újra kiadta Platón

Követő: 0

TSUKUBA, Japán, 14. november 2023. – (ACN Newswire) – A finom tapadó erők, amelyek lehetővé teszik a gekkó számára, hogy látszólag dacoljanak a gravitációval, a falakhoz tapadjanak és átmenjenek a mennyezeten, egy dél-koreai kutatócsoportot inspiráltak egy olyan robotszerkezet megalkotására, amely képes felvenni és károsodás nélkül kiszabadítani a kényes anyagokat. A Kyungpook Nemzeti Egyetemen és a Dong-A Egyetemen dolgozó csapat kutatási munkáit a Science and Technology of Advanced Materials című nemzetközi tudományos folyóiratban publikálta. A kutatók azt remélik, hogy alkalmazható lesz tárgyak robotrendszerek általi átvitelére.

A száraz ragasztóval ellátott puha robotszerkezet felépítése és működése.

A gekkó lábának száraz, de ragacsos titka a fehérjéből készült apró szőrszálak bevonatában rejlik, úgynevezett mikrosörte. Ezek a szőrszálak körülbelül 100 mikrométer hosszúak és 5 mikrométer átmérőjűek. Minden szőr több ágra oszlik, amelyek lapos háromszög alakú párnákba, úgynevezett spatulákba végződnek. A spatulák olyan kicsik, hogy molekuláik kölcsönhatásba lépnek a gekkó által felmászott felület molekuláival. Ez gyenge vonzási erőket hoz létre e molekulák között, amelyet van der Waals erőnek neveznek. Ez az erő elég erős ahhoz, hogy a gekkót a helyén tartsa.

A gekkó veleszületett tapadóképessége sok kutató figyelmét felkeltette, és ihlette adhéziós mechanizmusának alkalmazását a robotikában. Ezt a mechanizmust utánzó mesterséges, gomba alakú száraz ragasztót használtak az anyagok robotikus felszedésére. A ragasztónak az anyag felületéről való leválasztásához szükséges erő azonban annak károsodásához vezethet, különösen, ha az anyag sérülékeny, például üveg. „Problémák adódtak a ragasztóanyag könnyű leválasztásával” – magyarázta Seung Hoon Yoo, a kutatási cikk első szerzője. „Ahhoz, hogy a robotrendszerekben kiaknázzuk ezeket a ragasztóerőket, elengedhetetlen, hogy a robot ne csak fel tudjon venni egy tárgyat, hanem könnyen le is tudjon válni róla, hogy a kívánt helyen hagyja az objektumot.”

Tanulmányukban a csapat megoldotta ezt a leválási problémát egy puha szilikongumiból készült vákuumhajtású eszközzel. A száraz ragasztó eltávolítása érdekében a mozgatandó törékeny tárgy károsodása nélkül új leválasztási módszert vezettek be. Ez a módszer egy csavaró és emelő mozdulatból áll, amely lehúzza a száraz ragasztót az üvegfelületről anélkül, hogy az bármilyen károsodást okozna. A kutatók azt találták, hogy ennek a csavaró mozgásnak a hozzáadása tízszeresére csökkentette a leváláshoz szükséges erőt, ami létfontosságú lehet a kényes anyagok kezelésekor.

Azon tesztek során, amelyek során a transzferrendszerüket egy robotkarhoz erősítették, a kutatók bebizonyították, hogy képes egy ferde felületről felkapni egy kényes üvegkorongot, áthelyezni egy másik helyre, és óvatosan letenni anélkül, hogy kárt okozna benne.

"Arra számítunk, hogy kutatásunk jelentős érdeklődést fog felkelteni az iparágban, mivel sok vállalat nagyon érdeklődik a száraz ragasztók használata iránt az alkatrészek ideiglenes rögzítéséhez és mozgatásához, különösen a robotizált alkalmazásokban" - mondta Sung Ho Lee, a tanulmány egyik szerzője. Hozzátette, csapata azt reméli, hogy hídként szolgálhat a kutatás és az ipar között azáltal, hogy valós ipari alkalmazásokban alkalmazza és fejlettebb modelleket fejleszt.

A fejlett anyagok tudományáról és technológiájáról (STAM)

A STAM nyílt hozzáférésű folyóirat kiemelkedő kutatási cikkeket közöl az anyagtudomány minden területéről, beleértve a funkcionális és szerkezeti anyagokat, az elméleti elemzéseket és az anyagok tulajdonságait. https://www.tandfonline.com/STAM

Az Asia Research News által terjesztett sajtóközlemény a fejlett anyagok tudományos és technológiái számára.

Téma: Sajtóközlemény összefoglaló
Forrás: A fejlett anyagok tudománya és technológiája
Ágazatok: Tudomány és nanotech
https://www.acnnewswire.com

Az Asia Corporate News Network-től