استفاده از فیبرهای پلیمری برای ایجاد انواع پوست هوشمند مورد استفاده در تولید نمایشگرهای سه‌بعدی

استفاده از فیبرهای پلیمری برای ایجاد انواع پوست هوشمند مورد استفاده در تولید نمایشگرهای سه‌بعدی

پژوهشگران دانشگاه آیوا با همکاری محققان دانشگاه ایلینوی با الهام از سَرپایان، نوعی پوست هوشمند ساختند که در تولید نمایشگرهای سه‌بعدی کاربرد دارد.

به گزارش پایگاه خبری ساینس دیلی، در این تحقیقات مشخص شد با استفاده از فیبرهای پلیمری درهم تنیده و پیچیده، می‌توان عضلات مصنوعی تولید کرد که قابلیت ایجاد انواع پوست هوشمند و سبک وزن را دارند. این پوست‌های هوشمند حرکاتی نرم داشته و به خوبی تغییرشکل می‌دهند.
در سرپایان کوچکترین جزء تصویر سه‌بعدی که روی پوست ایجاد می‌شود، با عنوان واکسل شناخته می‌شود. این واکسل‌ها با استفاده از عضلاتی موسوم به پاپیلاری کنترل می‌شوند. این عضلات امکان تغییر شکل پوست، بیرون آمدن و فرو رفتن سطح آن را در کسری از ثانیه فراهم می‌کنند.

محققان با الهام از این ساختار توانستند با استفاده از عضلات مصنوعی واکسل‌هایی با ساختار دیجیتالی تولید کنند. این واکسل‌ها با دریافت ۰.۲ ولت بر سانتی‌متر مربع اختلاف پتانسیل، به میزان ۲۰۰۰ درصد کشیده می‌شوند. این واکسل‌ها قابلیت جایگزینی تجهیزات سنگین و حجیم فعلی را که با محرک‌های پنوماتیک و الکتریکی کار می‌کنند، دارند.

پژوهشگران با قراردادن مجموعه‌ای از این عضلات پلیمری درون یک ماده نرم توانستند نوعی پوست نرم و کشسان با قابلیت تغییرشکل نامحدود ایجاد کنند.

به اعتقاد محققان، واکسل‌های دیجیتالی به اندازه‌ای سبک و انعطاف‌پذیر هستند که امکان استفاده از آن‌ها در زمینه‌های مختلف از کنترل وسایل نقلیه و ربات‌های زیردریایی گرفته تا ساخت نمایشگرهای سه‌بعدی و تجهیزات بازخوردی لمسی برای ایجاد واقعیت مجازی و جراحی‌های رباتیک وجود دارد.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Advanced Materials Technologies منتشر شده است.


تاریخ

سه شنبه 4 مهر 1398