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加州大学开发自动折叠‘起重机’，智能材料为折纸机器人迎来新时代
2020-07-30 14:57
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‘起重机’的背后是智能材料
首先给大家科普什么是液晶弹性体，它是一种轻微交联的液晶聚合物网络。在磁场、电场、温度或预拉伸的影响下能够进行可逆的变形。由于它们的致动特性，液晶弹性体常常被用来制作软机器人或人造肌肉，是非常有吸引力的候选者。
研究人员选择用加热的方式驱动液晶弹性体，利用光刻技术将加热层嵌入了液晶弹性体中。‘起重机’的折叠结构是一种称为Sarrus联动的机制，可以使单个驱动肌肉可以在两个方向上折叠。图中红色和蓝色的箭头分别表示致动器的加热和冷却状态。当液晶弹性体被加热时，致动器处于弹出状态；材料被冷却后，致动器自动缩回扁平状。
看看它的动态响应。
‘起重机’的收缩与液晶弹性体的加热时间有关，研究人员发现，当加热到30s左右，材料的应变能力达到峰值，‘起重机’完全展开，折叠角最大为64°；当加热停止时，液晶弹性体开始立刻松弛，但要达到完全松弛状态需要2分钟。
‘起重机’的负重能力随温度的增加而增加。在启动状态，眨眼间便可抬起20g的负载。
研究人眼预测它的最大负载能力可达到700g，但在施加200g的重量时，顶层材料开始倾斜使重物掉落，即便如此，这对于仅一层智能材料的负重能力来说也很优秀了。
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