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香港大學(xué)的一個機(jī)械工程師團(tuán)隊(duì)引入了一種革命性的驅(qū)動材料——?dú)溲趸?氫氧化物。

這種材料可以使用可見光、電和其他刺激，如熱和濕度，而不需要任何額外的制造程序。新材料會瞬間對刺激作出反應(yīng)，并通過變形產(chǎn)生一個力，相當(dāng)于它自身重量的3000倍。

在開發(fā)新的驅(qū)動材料時，工程師們進(jìn)行了專門用于機(jī)器人的研究，特別是對于電機(jī)驅(qū)動的機(jī)器人，然而馬達(dá)使系統(tǒng)變得龐大而復(fù)雜。

最新的驅(qū)動材料可以用來開發(fā)微型和仿生機(jī)器人，人工肌肉和醫(yī)療設(shè)備，可以無線操作。這將顯著減少機(jī)器人系統(tǒng)或設(shè)備操作的復(fù)雜性。

由于低強(qiáng)度可見光所引起的體積變化，因此可以用新材料進(jìn)行驅(qū)動。工程師有意地將材料電鍍在襯底的選定區(qū)域上，用作鉸鏈致動器，通過在光的存在下彎曲或卷曲來提升物體。

與昂貴的光驅(qū)動材料相反，新的氫氧化鎳-氫氧化物材料主要包含鎳，這大大降低了材料成本。根據(jù)研究，一個典型的致動器成本低至每平方厘米HKD 4，并且易于制造。由于制造僅需要電沉積，所以制造的過程不到3小時，這使得我們能擴(kuò)大制造該種材料。

香港大學(xué)工程師通過將其集成到由兩個鉸鏈致動器構(gòu)成的“迷你臂”中展示了新材料的能力。在照明時，迷你臂能夠很容易地提升物體重量的50倍。

在另一個演示中，研究人員制作了一種微型步行機(jī)器人，它只有前腿可以在光中彎曲和伸直，使其向光源移動。

研究人員還建議，利用這種材料的內(nèi)在致動特性，可以通過擴(kuò)大制造來開發(fā)與哺乳動物骨骼肌相當(dāng)?shù)娜斯ぜ∪?。這也為進(jìn)一步研究氫氧基氧-氫氧化物的光致動行為開辟了新的機(jī)遇，這是以前從未報(bào)道過的。

這項(xiàng)卓越的研究是由來自香港大學(xué)機(jī)械工程系的Alfonso Ngan教授帶領(lǐng)研究人員進(jìn)行的。他們的研究最近發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》雜志上。