Combinant la conception de la turgescence et l’électro-osmose pour créer des actionneurs hydrogel solides et rapides

Combinant la conception de la turgescence et l'électroosmose pour créer des actionneurs hydrogel solides et rapides

Construction rapide de structures sous-marines. Crédit: Science (2022). DOI : 10.1126/science.abm7862

Une équipe de chercheurs de l’Université nationale de Séoul a créé un actionneur hydrogel plus puissant et plus rapide en combinant la conception de la turgescence et l’électro-osmose. Dans leur article publié dans la revue Science, le groupe décrit son approche et les performances de l’actionneur résultant lorsqu’il a été testé dans une expérience réelle. Zhen Jiang et Pingan Song, de l’Université du sud du Queensland, décrivent certaines des difficultés rencontrées par les chercheurs en essayant de créer des hydrogels imitant des organismes biologiques et commentent le travail effectué par l’équipe en Corée dans un article Perspective publié dans le même journal. publier.

Les hydrogels, comme leur nom l’indique, sont des gels à base d’eau. Les roboticiens les étudient de près depuis plusieurs années. L’objectif est de créer des actionneurs souples, qui sont des composants déformables capables d’interagir avec l’environnement de la manière souhaitée. Pour réussir, l’actionneur doit être capable de convertir une certaine forme d’énergie en travail mécanique, similaire dans un certain sens aux muscles humains. Pour les rendre plus utiles, les scientifiques aimeraient qu’ils aient des forces d’actionnement plus fortes que celles actuellement possibles et qu’ils réagissent plus rapidement lorsque le besoin s’en fait sentir. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont fait un pas de plus vers la réalisation de ces deux objectifs.

L’équipe a créé un hydrogel en utilisant des techniques standard mais l’a enfermé dans un emballage hautement osmotique et rigide. La rigidité a été conçue pour contenir un environnement gonflant lorsqu’un liquide pénètre dans la construction en forme de cellule de turgescence. Cela a permis à la pression de s’accumuler et, ce faisant, a exercé une force contre les objets proches. Les tests de la cellule ont montré qu’elle créait suffisamment de force (730 N) pour diviser une brique de construction commune. Les chercheurs notent qu’une telle force était environ 1 000 fois supérieure à tout autre hydrogel connu. Et pour accélérer l’action, les chercheurs ont appliqué un courant électrique, qui a porté la vitesse d’actionnement à 19 fois celle de son taux osmotique normal.


Développement d’un actionneur souple actionné par l’eau


Plus d’information:
Hyeonuk Na et al, Actionneurs puissants et rapides à base d’hydrogel par pression de turgescence électroosmotique, Science (2022). DOI : 10.1126/science.abm7862

Zhen Jiang et al, Actionneurs hydrogel puissants et rapides, Science (2022). DOI : 10.1126/science.abo4603

© 2022 Réseau Science X

Citation: Combiner la conception de la turgescence et l’électro-osmose pour créer des actionneurs hydrogel solides et rapides (18 avril 2022) récupéré le 18 avril 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-04-combining-turgor-electro-osmosis-strong- rapide.html

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