Elastik Robotlarda Yapay Kaslar |
Yeni Yalıtkan Elastomerler

Yalıtkan elastomerler (yalıtma özelliğine sahip yumuşak malzemeler) pnömatik aktüatörlerin (sistemdeki hareket veren parçalar) alternatifi olarak düşünülse de karmaşık ve verimsiz devrelerin yanı sıra yüksek voltaj ve rijit cisimlere gereksinim duyması bu malzemelerin yumuşak robotlarda kullanılmasını engellemekteydi. Bilim adamları yaptıkları yeni çalışmalarla bu dezavantajları ortadan kaldırıyor.
 

Bu araştırma, yumuşak robotlarda çok önemli bir gelişme olarak kabul edilebilir. Elektrik şimdiye kadar kolay depolanıp dağıtılabilse de yumuşak robotlardaki aktüatörleri çalıştırmak için gereken elektrik alanın çok fazla olduğu belirtiliyor. Araştırmacılar yeni bir yalıtkan elastomer yaparken karbon nanotüp elektrotuyla UCLA’da yapılan rijit parça gereksinimini ortadan kaldıran elastomerleri birleştirdi. Bu iki malzemenin ekstra özellikleri yeni cihazın standart yalıtkan elastomer aktüatörlerine göre çok daha iyi performans göstermesini sağladı.



Elastomerlerin genellikle hareket yeteneği kısıtlıdır. Bundan dolayı ön gerdirmeli olmalı ve sert bir çerçeveye bağlı olmalıdır. Bunlara ihtiyaç duymayan UCLA’nın geliştirdiği elastomerlerden başlayarak üzerinde değişiklikler yapılmış yeni malzemeler ise önce sıvı kıvamında olup sonrasında UV ışınlarla hızlı bir şekilde kağıt kalınlığında levhalar üretmek için kullanılabilirler. Çift taraflı bant gibi yapışkandırlar, böylece birbirlerine ve elektrotlara çok iyi yapışırlar.



Araştırmacılar yalıtkan elastomerlerde elektrot malzemesi olarak kullanılan karbon pasta elektrotlar yerine ince bir karbon nanotüp tabakası kullandı. Nanotüpler sertliği arttırmadığı gibi enerji yoğunluğunu da azaltmamaktadır. Yani elastomerlerin esnekliğinde ve sağladığı güçte azalma olmamaktadır. Bir elastomer tabakası üzerine elektrot yerleştirerek çok katmanlı bir sandviç şekli oluşturuldu. Böylece her elektrot hem altındaki hem de üstündeki elastomere güç sağlamaktadır.

Yalıtkan elastomeri harekete geçirmek için gereken voltaj, malzemenin kalınlığıyla doğrudan ilişkilidir. Yani elastomer mümkün olduğunca ince olmalıdır. Ancak çok ince olduğunda zayıflık meydana geldiğinden yeterli güç sağlanamaz. Bu yüzden katmanlı yapı tercih edilmiştir. Bu yapı yumuşak robotlar başta olmak üzere birçok alanda kullanılabilir.

Kaynak:

► sciencedaily.com