Multifunctional Magnetic Muscles for Soft Robotics

软机器人 机器人学 人工智能 计算机科学 机器人
作者
Minho Seong,Kahyun Sun,Somi Kim,Hyukjoo Kwon,Sang-Woo Lee,Sarath Chandra Veerla,Dong Kwan Kang,Jaeil Kim,Stalin Kondaveeti,Salah M Tawfik,Hyung Wook Park,Hoon Eui Jeong
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:8
标识
DOI:10.1038/s41467-024-52347-w
摘要

Despite recent advancements, artificial muscles have not yet been able to strike the right balance between exceptional mechanical properties and dexterous actuation abilities that are found in biological systems. Here, we present an artificial magnetic muscle that exhibits multiple remarkable mechanical properties and demonstrates comprehensive actuating performance, surpassing those of biological muscles. This artificial muscle utilizes a composite configuration, integrating a phase-change polymer and ferromagnetic particles, enabling active control over mechanical properties and complex actuating motions through remote laser heating and magnetic field manipulation. Consequently, the magnetic composite muscle can dynamically adjust its stiffness as needed, achieving a switching ratio exceeding 2.7 × 10³. This remarkable adaptability facilitates substantial load-bearing capacity, with specific load capacities of up to 1000 and 3690 for tensile and compressive stresses, respectively. Moreover, it demonstrates reversible extension, contraction, bending, and twisting, with stretchability exceeding 800%. We leverage these distinctive attributes to showcase the versatility of this composite muscle as a soft continuum robotic manipulator. It adeptly executes various programmable responses and performs complex tasks while minimizing mechanical vibrations. Furthermore, we demonstrate that this composite muscle excels across multiple mechanical and actuation aspects compared to existing actuators.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
1秒前
1秒前
xiaolizi应助闪闪的夜柳采纳,获得50
1秒前
2秒前
2秒前
Nike发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
Nike发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助100
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
4秒前
Nike发布了新的文献求助10
5秒前
Nike发布了新的文献求助10
5秒前
Nike发布了新的文献求助10
5秒前
Nike发布了新的文献求助10
5秒前
Nike发布了新的文献求助10
5秒前
Nike发布了新的文献求助10
5秒前
Nike发布了新的文献求助10
5秒前
Nike发布了新的文献求助10
5秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6400775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217602
关于积分的说明 17414697
捐赠科研通 5453797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882298
邀请新用户注册赠送积分活动 1858872
关于科研通互助平台的介绍 1700612