Spongy polydimethylsiloxane preparation and its applications for soft robotics

Soft Robotics, son on yılda robotları kavramsallaştırmanın, tasarlamanın ve üretmenin yeni bir yolu olarak öne çıktı. Yumuşak malzemeler, robotları, geleneksel katı robotlarla mümkün olanın ötesinde hareket, manipülasyon ve uyarlanabilirlik yetenekleriyle güçlendirir. Yumuşak robotik alanı, makine karmaşıklığını en aza indirmek ve biyolojik sistemlerin mekanik ve algılama yeteneklerine yaklaşmak için uyumlu mimarlardan yararlanır. Son zamanlarda, yumuşak (yani uyumlu ve genişletilebilir) malzemeler ve yapılar, çok yönlü hareket kabiliyetine sahip makinelerin yanı sıra tırtıllar, balıklar, denizanaları ve ahtapot dokunaçları için analogları mümkün kılmıştır. Azaltılmış kontrol karmaşıklığı ile bu yumuşak makineler, sürekli deformasyon yoluyla doğal harekete izin verir ve kırılgan nesnelerle nazikçe etkileşime girer. Gözenekli, elastik polimerler bu konuda araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Burada, farklı yumuşak robotik uygulamalar için bir porojen olarak şeker kullanarak hafif, düşük yoğunluklu, elastik PDMS süngerimsi malzemeyi imal etmek için kolay bir yöntem gösteriyoruz. Poroelastik malzeme, robotun vücudunun ağırlığını bacaklar gibi tutabilir. Bu PDMS süngeri, aynı zamanda, yüzen robotlar için yağ-su ayırma malzemesinin uygulamasını da başarıyla göstermektedir. Absorpsiyonun geri dönüştürülebilirliği ve farklı pH seviyelerinde yağı sudan ayırma yeteneği, bu malzemenin çeşitli koşullarda etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir. Çözücü ışığa duyarlı bir biyomimetik yumuşak tutucu mühendisliği, çapraz bağlanma derecesi değiştirilerek ve PDMS gözenekli malzemenin farklı organik ortamlarda şişmesini başarıyla manipüle ederek araştırıldı. Bu yumuşak tutucu, NIR ışığına tepki olarak nesneleri kaldırabilir ve serbest bırakabilir.