前沿洞察丨有光就可以,太陽能發電的電子皮膚機械臂

2020-12-23 望潮科技

本期前沿洞察為大家帶來這些技術:有太陽能發電功能的電子皮膚機械臂;可以為電動車充電的太陽能房車;可以行走、滾動、運輸貨物的軟機器人……

一起看看吧:

帶有太陽能發電功能的電子皮膚機械臂

複製人類的觸摸感很複雜——電子皮膚需要柔軟、可拉伸且對溫度、壓力和紋理敏感;他們需要能夠讀取生物數據並提供電子讀數。因此,如何為電子皮膚供電以連續實時使用是一個很大的挑戰。

為了解決這問題,英國格拉斯哥大學的研究人員開發出一種由微型太陽能電池製成的,無需專用觸摸傳感器就能產生能量的皮膚。太陽能電池不僅產生自己的能量而且還為觸摸和接近感應提供觸覺功能。

當帶有太陽能發電功能的電子皮膚機械臂暴露在光源下時,皮膚上的太陽能電池會產生能量。如果被附近的物體遮擋,光的強度以及因此產生的能量會降低,當機械臂與物體接觸並確認觸摸時,其強度會降低至零。在這樣的模式下,光強度會告訴您對象相對於單元的距離。用戶可以實時比較光強度,並在校準後找出距離。

如果進行電子皮膚研究,真正的行動要在接觸後開始。太陽皮膚是向前邁出的一步,因為它會在物體接近時開始起作用,並且有更多時間為行動做準備, 這可以有效減少在腦機接口中經常出現的時滯。

該團隊的成就使我們更接近可以觸摸和「看見」的靈活,自供電,具有成本效益的電子皮膚。但是,目前仍然存在一些挑戰,他們正在研究基於納米線的太陽能電池,希望在能量和傳感功能方面實現良好的性能。

超強續航還能為電動車充電的太陽能房車

隨著汽車的大量普及,人們對於短途自駕遊的興致也越來越高,一些汽車廠商也瞄準了露營汽車的商業價值,美國一家旅行車製造商就為自家露營車升級了超大容量鋰電池,可以不受約束的進行遠距離自駕遊,更不用擔心不夠電。

這款豪華露營車不僅配備大容量電池,頂部還裝有太陽能電池板,可以持續不斷地為其補充電量。

整車長29英寸,寬1英寸,車身側面安裝了可摺疊的7英寸長擋板,可以擴容電池,為房車提供更長距離的續航。

值得一提的是,用戶還可以用露營車的電池直接為小車或電動單車充電,露營車固定在某一個地點,就可以用電動車圍繞著它作短距離騎行,回來後再為電動車補充電量。

內部配置也非常齊全,辦公區、生活、玩樂設備一應俱全,做飯、辦公,甚至是開個小型派對都可以。

辦公桌翻下來就是一張雙人床;滾筒洗衣機,一點也不佔地方;還有一個小廚房,有各種生活電器,冰箱、電爐、恆溫器、烤箱、洗碗機一樣不少;對於追求更高享受的客戶,還能加裝室外花灑,享受大自然中野外沐浴。

露營車有三種不同版本可選,高配版提供高達3080瓦太陽能充電和47600瓦時電量儲存,瞬間變成可移動的小居室。

可以行走、滾動和運輸貨物的軟機器人

西北大學的研究人員已經開發出一種新材料,可以用作軟機器人。他們說,栩栩如生的軟機器人可以以人類的速度行走,撿起並將貨物運輸到新的地點,爬上山坡,甚至不停地鬆開來釋放顆粒。該軟機器人按重量計將近90%的水,無需複雜的硬體、液壓或電力即可移動。取而代之的是,它被光激活並沿外部旋轉磁場的方向行進。

該機器人類似於四足章魚,在充滿水的水箱內工作,非常適合在水生環境中使用。研究人員說,可以定製微型機器人的動作,以幫助催化不同的化學反應,然後抽出有價值的產品。

該軟機器人也可分子設計來識別並積極在特定環境下刪除不想要的顆粒,或用自己的機械運動和運動精確地提供生物療法或細胞對特定組織。

這項研究旨在設計模仿海洋生物的「機器人軟物質」。在今年早些時候發表的之前的研究中,機器人材料可能會在數分鐘的時間範圍內彎曲,並且每12小時邁出一步就可以在表面爬行。現在,當前的突破使機器人可以以人類的速度行走-大約每秒一步-並能響應磁場,使這些材料遵循特定的軌跡。

通過耦合對光和磁場的響應,研究人員設計了一個軟機器人,該機器人還可以拾取貨物,並通過步行或滾動將其運送到目的地。然後,通過顛倒其形狀或執行旋轉的「霹靂舞」以移動並釋放黏性物體,從而將貨物放到新位置。

研究人員表示,模仿生物的新材料的設計不僅可以加快響應速度,而且還可以執行更複雜的功能。「我們可以改變形狀,為合成生物增加腿部,並賦予這些栩栩如生的材料新的步行步態和更聰明的行為。這使它們具有很高的通用性,可以完成不同的任務。」

研究人員認為這些柔軟的機器人材料可能會被用於創建許多應用程式的對象,包括化學生產,對環境重要技術的新工具或作為高度先進醫學的智能生物材料。

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