A light-powered liquid crystal elastomer semi-rotary motor

旋转(数学) 转子(电动) 软机器人 旋转发动机 转速 材料科学 控制理论(社会学) 机械工程 机械 声学 工程类 执行机构 计算机科学 物理 电气工程 人工智能 控制(管理)
作者
Kai Li,Qian Pei,Haoyu Hu,Yao Dai,Dali Ge
出处
期刊:International Journal of Solids and Structures [Elsevier BV]
卷期号:284: 112509-112509
标识
DOI:10.1016/j.ijsolstr.2023.112509
摘要

Self-excited oscillators are characterized by active energy harvesting from the stable external environment, autonomy and portability, which allow them to act as engines to drive other working devices. Taking inspiration from the pump drill, a semi-rotary motor consisting of a motor rotor and three liquid crystal elastomer (LCE) fibers is constructed in this paper, which can realize self-rotation under stable illumination. Considering the existing twisted wire model and the dynamic LCE model, a nonlinear dynamics model for the semi-rotary motor under stable illumination is established. Numerical calculations witness the existence of two motion modes for the semi-rotary motor under stable illumination, namely the static mode and the self-rotation mode. Under stable illumination, the light-driven contraction of twisted segments in LCE fibers for the winding state can trigger the self-rotation and maintain the continuous periodic motion through the interrelationship between optical energy and damping dissipation. The critical conditions required to trigger the self-rotation are also investigated in detail, as well as the crucial system parameters affecting the self-rotation frequency and amplitude. The proposed self-rotating semi-rotary motor has a simple structure, customizable dimensions and high speed, prompting its potential use in soft robots, energy harvesters, and micro-machines.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
文献互助1发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
天天快乐应助聪慧代芹采纳,获得10
刚刚
陈明宇完成签到,获得积分10
1秒前
YYY完成签到,获得积分10
1秒前
一多完成签到 ,获得积分20
1秒前
MHK完成签到,获得积分10
1秒前
舍得完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Tammy完成签到 ,获得积分10
2秒前
Hello~完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
tent01完成签到,获得积分10
2秒前
科目三应助尹小末采纳,获得10
2秒前
3秒前
贪玩丸子完成签到,获得积分10
3秒前
1661321476完成签到,获得积分10
3秒前
Reef完成签到,获得积分10
3秒前
魏骜琦完成签到,获得积分10
4秒前
无花果应助iwww采纳,获得10
4秒前
张思琪完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
CipherSage应助无心的星月采纳,获得10
4秒前
Han完成签到,获得积分10
5秒前
猫好好完成签到,获得积分10
5秒前
廉不可发布了新的文献求助10
6秒前
Eureka完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
蔚蔚蓝天完成签到,获得积分10
8秒前
追寻依风完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
ddsyg126完成签到,获得积分10
8秒前
有魅力的从凝完成签到,获得积分10
8秒前
史呆芬发布了新的文献求助10
8秒前
欣慰的白羊完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
煎饼煎饼完成签到,获得积分10
10秒前
淡然觅荷完成签到 ,获得积分10
10秒前
jack1511完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015970
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555964
关于积分的说明 11319479
捐赠科研通 3289040
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812373
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812044