光纤波导光致动器

公里级多关节操控

利用光纤弯曲损耗耦合内部光能与外部热敏材料，实现沿光纤的级联多关节致动，同时具备优异的电磁干扰免疫和宽温冲击耐受性。

Yunhao, Ren · Song, Han · Li, Wenhua · Chenyu, Zhang · 许建新 · Jianfeng, Sun · Zhao, Haitao · 常洪龙 · 马炳和 · 苑伟政 · Wei, Lei · Ye, Tao

ACS Nano 2026

参数信息

吸光度

~98.9 %

弯曲能耗

17 mW/°

力能耗

53 mW/mN

温度冲击耐受范围

-196 to 175 °C

技术优势

宽温冲击耐受

在-196至175 °C的剧烈温差冲击下仍保持变形和力的稳定，适应太空极端温度变化。

低能耗驱动

每度弯曲仅需17 mW、每毫牛力仅需53 mW，远低于传统机械致动方案。

应用场景

• 空间机械臂：在航天器上实现长距离、多关节的精确操控，替代传统刚性机械臂。
• 远程操控：利用光纤传输光能远程驱动，无需现场电源或信号线。
• 航天器机构：提供轻量化、抗电磁干扰的驱动方案，适用于航天器展开机构。
• 柔性执行器：结合柔性光纤与热敏材料，实现大角度、低能耗的柔性致动。