Forscher entwickeln Roboterfinger, die sich durch Schwitzen abkühlen

Wer möchte nicht eine Welt, in der Roboter lange Zeit ohne Überhitzung arbeiten können? Anscheinend sind Forscher an der Cornell University an Bord.

Ein Forscherteam unter der Leitung von Rob Shepherd, assoziierter Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik, schuf einen weichen Robotermuskel, der Fingern ähnelt, die schwitzen können, um seine Temperatur zu regulieren.

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Roboter, die nicht überhitzen, waren eine Herausforderung

In a Pressemitteilung Die Forscher sagten, es sei der Grundbaustein für die Entwicklung von Hochleistungsrobotern, die über einen längeren Zeitraum ohne Ausbrennen arbeiten können.

Laut Shepherd-Forschern, die versuchen, sich zu entwickeln anpassungsfähige und agile Roboter Es ist seit langem unklar, wie die Innentemperatur der Roboter gesteuert und eine Überhitzung des Roboters verhindert werden kann. Die Wahrscheinlichkeit einer Überhitzung ist besonders problematisch für weiche Roboter, die aus synthetischen Materialien hergestellt werden. Interne Kühltechnologie wie ein Lüfter im Roboternimmt zu viel Platz ein und erhöht das Gewicht.

Inspiriert von Schweiß

Inspiriert davon, wie Säugetiere schwitzen, arbeitete das Team von Cornell-Forschern mit dem Labor von Emmanuel Giannelis, dem Walter R. Read-Professor für Ingenieurwissenschaften, zusammen, um Nanopolymermaterialien zum Schwitzen herzustellen. Die Forscher verwendeten eine 3D-Drucktechnik, bei der das Harz mit Licht gehärtet wirdin Formen, in diesem Fall Finger.

Die Forscher entwickelten dann fingerartige Aktuatoren, die aus zwei Hydrogelmaterialien hergestellt wurden, die Wasser zurückhalten und auf die Temperatur reagieren.

Die Basisschicht schrumpft, wenn sie Temperaturen über 86 Fahrenheit ausgesetzt wird, und drückt Wasser in die oberste Schicht, die mit extrem kleinen Poren perforiert ist. Die Poren geben das Wasser ab. Die Aktuatoren können etwa sechsmal schneller abkühlen als wenn dies der Fall wäreeinem Ventilator ausgesetzt.

„Die Fähigkeit zu schwitzen ist eines der bemerkenswertesten Merkmale des Menschen“, sagte der Co-Hauptautor TJ Wallin, MS '16, Ph.D. '18, ein Wissenschaftler bei Facebook Reality Labs. „Schwitzen nutzt das ausVerdunstungswasserverlust, um Wärme schnell abzuleiten und unter die Umgebungstemperatur abzukühlen.… Wie so oft war die Biologie für uns als Ingenieure ein hervorragender Leitfaden. “