扭矩密集光刻驱动

本文将刊登于《Soft Matter》(https://doi.org/10.1039/D0SM01352H）

扭矩密集光刻驱动

Mahnoush Babaei, Junfeng Gao, Arul Clement, Kaushik Dayal和M. Ravi Shankar

卡内基梅隆大学机械工程系
卡内基梅隆大学土木与环境工程系
卡内基梅隆大学材料科学与工程系“，
匹兹堡大学工业工程系

摘要

使用光驱动的非接触式驱动显示，以角速度∼10^2 rad/s产生的扭矩密度接近10 N.m/kg:与系绳机电系统相比，指标更有利。这是可能的，即使光化光的消失限制了聚合物光响应的特征厚度为几十μm。由偶氮苯功能化液晶聚合物制成的分子图案可展开壳的限制编码了转矩密集光致动。光应变梯度由非结构辐照分割成由弯曲折痕连接的两个相对弯曲的区域。一个整体弯曲壳自发分叉成一个关节，臂状机构产生弯曲超过一个弧度的掠角。应变聚焦在折痕处是分层的:积分折痕在较小的预偏曲率处成核，而装饰有点状缺陷的折痕在较大的曲率处出现。形态发生的相空间可追溯到拉伸和弯曲能量之间的竞争，并可作为几何函数参数化。从细长的光驱动驱动器产生重复的扭矩密集驱动的框架对软的远程操作机器的设计具有更广泛的意义。在这里，它被利用在说明性的机制，包括杠杆，升降机和抓手，是专门使用光供电和调节。