Wireless Power Transfer to Electrothermal Liquid Crystal Elastomer Actuators

执行机构 材料科学 无线电源传输 软机器人 变形 无线 机械工程 人工肌肉 电气工程 计算机科学 工程类 电信 计算机视觉
作者
Huan Zhang,Xiao Yang,Cristian Valenzuela,Yuanhao Chen,Jiajia Yang,Shaoshuai Ma,Ling Wang,Wei Feng
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (22): 27195-27205 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsami.3c03817
摘要

Wireless actuation of electrically driven soft actuators is of paramount importance for the development of bioinspired soft robotics without physical connection or on-board batteries. Here, we demonstrate untethered electrothermal liquid crystal elastomer (LCE) actuators based on emerging wireless power transfer (WPT) technology. We first design and fabricate electrothermal LCE-based soft actuators that consist of an active LCE layer, a conductive liquid metal-filled polyacrylic acid (LM-PA) layer, and a passive polyimide layer. LM can function not only as an electrothermal transducer to endow resulting soft actuators with electrothermal responsiveness but also as an embedded sensor to track the resistance changes. Various shape-morphing and locomotive modes such as directional bending, chiral helical deformation, and inchworm-inspired crawling can be facilely obtained through appropriately controlling the molecular alignment direction of monodomain LCEs, and the reversible shape-deformation behaviors of resulting soft actuators can be monitored in real-time through resistance changes. Interestingly, untethered electrothermal LCE-based soft actuators have been achieved by designing a closed conductive LM circuit within the actuators and combining it with inductive-coupling WPT technology. When the resulting soft actuator approaches a commercially available wireless power supply system, an induced electromotive force can be generated within the closed LM circuit, which results in Joule heating and wireless actuation. As proof-of-concept illustrations, wirelessly driven soft actuators that can exhibit programmable shape-morphing behaviors are demonstrated. The research disclosed herein can provide insights into the development of bioinspired somatosensory soft actuators, battery-free wireless soft robots, and beyond.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
孑然完成签到 ,获得积分10
1秒前
西柚柠檬完成签到 ,获得积分10
2秒前
马伯乐完成签到 ,获得积分10
8秒前
满意的伊完成签到,获得积分10
9秒前
22秒前
26秒前
标致的丝完成签到,获得积分10
28秒前
Rainyin应助超级襄采纳,获得10
39秒前
Shandongdaxiu完成签到 ,获得积分10
50秒前
英姑应助橙子采纳,获得30
52秒前
ai zs完成签到,获得积分10
55秒前
科研人完成签到 ,获得积分10
58秒前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
韩恩轩完成签到,获得积分10
1分钟前
zhonyi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lll完成签到,获得积分10
1分钟前
结实凌瑶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
呼延坤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
传奇3应助给我烤咸鱼采纳,获得10
1分钟前
欢子12321完成签到,获得积分10
1分钟前
XuNan完成签到,获得积分10
1分钟前
NISHIDA完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
我本人lrx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无极微光应助白华苍松采纳,获得20
1分钟前
乐乐应助lll采纳,获得10
1分钟前
情怀应助infognet采纳,获得10
2分钟前
Willa完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
热带蚂蚁完成签到 ,获得积分0
2分钟前
infognet发布了新的文献求助10
2分钟前
大胖厨爱吃小炒肉完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
懵懂的怜南完成签到,获得积分10
2分钟前
大猪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
你才是小哭包完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
se完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6508347
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8301333
关于积分的说明 17721572
捐赠科研通 5609054
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2921725
邀请新用户注册赠送积分活动 1898936
关于科研通互助平台的介绍 1761529