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Des chercheurs conçoivent un transducteur alimenté par des réactions électrochimiques pour faire fonctionner des pompes à fluide sans pièces encombrantes dans des robots mous

Dans la vie quotidienne moderne, cependant, les robots ne sont guère nécessaires pour se défendre contre les attaques ennemies. Au lieu de cela, ils sont tenus d’effectuer des tâches in addition banales telles que la manipulation d’objets délicats et l’interaction avec les humains. Malheureusement. De furthermore, ils sont lourds et souvent bruyants.

C’est là que les robots « mous » ont le dessus. les robots souples absorbent mieux les chocs., y compris la médecine et la chirurgie, la manipulation et la technologie moveable. Cependant. qui utilisent encore des pompes actionnées par des pièces mécaniques (moteurs et roulements). En conséquence, ils sont toujours lourds et bruyants.

Une façon de contourner ce problème consiste à utiliser des réactions chimiques pour entraîner les pompes. Mais bien que ces systèmes soient définitivement légers et silencieux, ils ne fonctionnent pas aussi bien que les pompes conventionnelles. Existe-t-il un moyen de battre ce compromis? Il s’avère que la réponse est oui. Une équipe de chercheurs du Shibaura Institute of Technological know-how (SIT). dirigée par le professeur Shingo Maeda, a présenté une pompe “électrohydrodynamique” (EHD) qui utilise des réactions électrochimiques pour entraîner les pompes. Les pompes EHD ont tous les avantages des pompes entraînées par des réactions chimiques et aucun de leurs problèmes.

Maintenant, dans une étude récente, l’équipe, comprenant le professeur Maeda, Yu Kawajima, le Dr Yuhei Yamada (tous du Département des sciences de l’ingénieur et de la mécanique, SIT) et le professeur agrégé Hiroki Shigemune (Département de génie électrique, SIT) a est allé encore plus loin en concevant une pompe EHD “à détection automatique” qui utilise un double transducteur électrochimique (ECDT) pour détecter le débit de fluide, qui, à son tour, lively les réactions électrochimiques et augmente le courant. “La technologie d’auto-détection a récemment attiré beaucoup d’attention pour la compactification des robots mous. mais entraîne souvent un câblage complexe et des ballonnements. La technologie d’actionnement à détection automatique peut aider à résoudre ce problème et permettre la miniaturisation des robots mous “, explique le professeur Maeda. Cet article a été mis en ligne le 7 janvier 2022 et a été publié dans le quantity 14 numéro 2 de la revue ACS Utilized Supplies & Interfaces le 19 janvier 2022.

L’équipe a basé la conception ECDT sur la pompe EHD qu’elle avait précédemment conçue. La pompe consistait en un agencement symétrique d’électrodes planes, ce qui permettait un contrôle facile de la direction du flux en changeant simplement la rigidity. De furthermore, l’agencement a permis un écoulement sans obstruction et dans la même quantité dans chaque route en raison de la même power du champ électrique de chaque côté.

L’équipe a évalué les performances de détection en termes de plage de débit détectable, de débit, de sensibilité, de réponse et de temps de rest, et a également utilisé une modélisation mathématique pour comprendre le mécanisme de détection. “L’ECDT peut facilement être intégré dans un système fluidique sans ballonnement ni complexité”, explique Yu Kuwajima, doctorant au Smart Elements Laboratory (SIT) et premier auteur de l’étude. De as well as, les chercheurs ont testé ses performances en l’utilisant pour entraîner une ventouse afin de détecter, saisir et libérer des objets.

“Les avantages de l’ECDT sont qu’il ne nécessite aucun équipement spécial ni traitement complexe pour sa fabrication. De in addition, il est petit, léger et présente une substantial plage de sensibilité”, explique le professeur Maeda.

Cependant, l’ECDT est moreover qu’une very simple miniaturisation de robots mous. C’est un pas vers un avenir dans lequel les humains et les robots ne coexisteraient pas simplement, mais où leur conversation deviendrait fluide et naturelle. Une perspective excitante à divertir, assurément !