弹性聚焦使液压原理应用于固体材料,从而创建具有巨大位移的微机械致动器。
摘要:通过利用受限几何学将膨胀集中到较大的位移来产生增加的形状变化,我们借鉴了液压学的原理,从而创建了能够通过电力或热力产生形状变化或位移的活性材料。具体来说,我们将弹性聚二甲基硅氧烷片材夹在两个更硬的层之间,并通过局部电阻加热导致局部膨胀进入压纹通道,使相对位移比未受限几何形状增加了10倍。我们利用这种效应创建了电控微流控阀,其开关速度小于100毫秒,可循环使用超过10,000次,并且仅需要20毫瓦的功率。我们通过改变尺寸、配置和材料来研究这种机制并建立设计规则。我们通过无线感应耦合或激光光学方法创建了附加设备,可以任意和动态地定位微流控阀沿着通道移动,显示了弹性聚合物聚焦的普遍性。
作者:Nate J Cira, Jason W Khoo, Mika Jain, Jack T Andraka, Morgan L Paull, Amber L Thomas, Kevin Aliado, Chad Viergever, Feiqiao Yu, Jonathan B Li, Canh T Nguyen, Michael Robles, Ismail E Araci, Stephen R Quake
论文ID:1711.07102
分类:Applied Physics
分类简称:physics.app-ph
提交时间:2017-11-21