石墨烯光热水凝胶发射器

0.3 ms 爆发弹射

利用光热汽化蓄能-断裂瞬间释放，在软材料中实现极高功率密度的弹射运动。

王欣 · Pan, Chengfeng · Xia, Neng · Zhang, Chong · Hao, Bo · 金东东 · Su, Lin · Jinsheng, Zhao · Majidi, Carmel S. · 张立 · 赵晋生

Nature Materials 2024

参数信息

能量释放时间

0.3 ms

技术优势

毫秒级释放

通过光热汽化引发水凝胶网络断裂，储存在网络中的弹性能在0.3毫秒内释放，实现高功率密度弹射。

轨迹可预测

发射过程受控且速度高，弹射轨迹可预测，便于集成到自动化任务中。

软体无刚性

通过水凝胶和石墨烯构建，整个发射器为软材料，无需刚性机械部件，适合小型化机器人。

应用场景

• 软体机器人弹射：为小型软体机器人提供爆发式推进，实现跳跃或弹射动作。
• 柔性致动器：作为高能量密度的柔性致动器，用于快速释放能量的场景。
• 微流控混合：通过快速汽化产生压力波，增强微流控中的混合。
• 智能播种：集成RFID芯片，实现人工种子的智能播撒。