Actionneur multimodal à commande optique basé sur un composite de polypyrrole/polyéthylène glycol/polivinyl alcool

Bin-chi Zhang ,  

Chang-song Zhan ,  

Chen-jun Chu ,  

Ke-you Zhong ,  

Shen-ao Zhou ,  

Ji-wei Jiang ,  

Hui Zhang ,  

Bin Dong ,  

摘要

Les actionneurs multimodaux à commande optique basés sur des matériaux sensibles aux stimuli ont un potentiel d'application important dans des domaines tels que la robotique souple et les systèmes de réponse intelligents. Cependant, la plupart des actionneurs optiquement commandés actuels sont encore limités par une vitesse de réponse lente et un mode de mouvement unique. Comment construire un système d'actionneur optique combinant une réponse rapide, plusieurs modes de mouvement et une haute performance reste un défi. Ce travail a préparé un actionneur multimodal à commande optique basé sur un matériau composite ternaire de polypyrrole/polyéthylène glycol/polivinyl alcool (PPy/PEG/PVA). Cet actionneur peut réaliser trois modes de mouvement sous commande optique : saut, roulement et retournement, montrant une réponse rapide au niveau de la milliseconde et d'excellentes performances de mouvement. Plus précisément, en mode saut, le temps de réponse le plus rapide est de 8,4 ms, la hauteur maximale de saut atteint 9,1 cm (57 longueurs de corps, 57 BL), la vitesse de décollage est d'environ 1,36 m/s (850 BL/s); en mode roulement, la vitesse moyenne de roulement atteint 53 mm/s (33 BL/s); en mode retournement, la vitesse angulaire moyenne maximale atteint 8,4 (°)/ms. Ces comportements de mouvement multimodaux résultent de la force de propulsion générée par l'évaporation de l'eau, la formation et l'éclatement des bulles induits par l'effet photothermique du PPy à l'emplacement éclairé. Cet actionneur composite optiquement commandé PPy/PEG/PVA possède des modes et des directions de mouvement contrôlables, ayant une valeur appliquée potentielle dans les domaines des robots souples hautement mobiles en environnements complexes et des systèmes de réponse intelligents commandés par lumière.

关键词

multimodal;réponse rapide;actionneur à commande optique;bulle

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