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德国研发交互式纤维——弹性体复合材料 可用于机械与车辆工程等

盖世汽车 Fairy 2022-11-09 10:09:26

盖世汽车讯 据外媒报道,德国德累斯顿的研究人员将研发一种全新的材料,可将执行器和传感器直接集成至柔性纤维复合材料中,这一想法与目前最先进的技术其实正好相反。为此,德国研究基金会(DFG)批准了德累斯顿工业大学(TU Dresden)与德国德雷斯顿莱布尼茨高分子研究所(Leibniz Institute of Polymer Research Dresden)所合作的“交互式纤维——弹性体复合材料”项目的第二阶段。

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德累斯顿工业大学研究人员(图片来源:德累斯顿工业大学)

项目结果显示,基于模拟而研发的智能材料组合即“自足型纤维复合材料”是可取的。执行器和传感器已经被集成至结构中,不再依次放置,与实际情况一致。在第一阶段,研究人员为柔性仿生结构的二维大变形提供了重要依据。在此基础上,第二阶段,研究将专注于离子和螺旋执行器-传感器概念。结合智能设计和控制算法,研发自足型三维变形材料系统,让此类系统更加强大,在所需位置定制复杂的预成型模式,而且此种定制可逆且无需接触就可完成。

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交互式纤维——弹性体复合材料(图片来源:德累斯顿工业大学)

纤维复合材料因其较高的比刚度和比强度以及可定制等特性,越来越多地被用于移动部件。通过将自适应功能集成至此类材料中,消除了后续放置执行器的需要,显著提高了整体系统的鲁棒性。基于纺织品制造的执行器和传感器在该领域内非常有发展前景,因为其在制造过程中就可直接集成至纤维复合材料。

由于具有的创新性能,交互式纤维——弹性体复合材料将在机械与车辆工程、机器人、建筑、矫形和假肢等众多应用领域中得到应用,包括用于精确抓取和运输过程的系统(如手部假肢、关闭设备和变形膜)以及部件(如用于陆地及水上车辆的饰件等)。

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