Thiết kế polymer từ mới tăng cường lực và độ giãn trong robot mềm

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan ở Hàn Quốc đã phát triển một loại polymer từ tính liên kết chéo kép mới, đánh dấu bước tiến lớn trong hiệu suất của các cơ nhân tạo mềm dùng trong robot mềm. Vật liệu mới này khắc phục được sự đánh đổi lâu nay trong công nghệ cơ nhân tạo, khi các bộ truyền động chỉ có thể hoặc kéo giãn đáng kể hoặc tạo ra lực mạnh, nhưng không thể làm cả hai cùng lúc. Polymer này đạt mật độ công kỷ lục 1.150 kJ/m³ và biến dạng kích hoạt 86,4%, cho phép nó kéo dài hơn mười hai lần chiều dài ban đầu và thay đổi độ cứng hơn một nghìn lần — từ trạng thái mềm như cao su sang trạng thái cứng như nhựa. Đột phá này xuất phát từ thiết kế phân tử thông minh với hai loại liên kết chéo cho phép polymer hoạt động đồng thời như cao su và nhựa. Chế độ hoạt động kép này giúp vật liệu mềm đi khi trên khoảng 99 °F để có thể điều khiển bằng trường từ tính và sau đó khóa hình dạng mới khi dưới khoảng 80 °F, lưu trữ năng lượng cơ học. Việc làm nóng lại sẽ giải phóng năng lượng đã lưu trữ.