西北工业大学联合香港高校团队近日成功研发出一款可在极寒环境下作业的抗冻机器人,该成果为极端环境下的智能作业提供了创新解决方案。研究团队由西北工业大学空天结构技术重点实验室张卫红院士领衔,与香港城市大学吕坚院士、香港理工大学王钻开教授合作,基于新型电活性聚合物材料开发出具备多模式响应能力的微型机器人系统。
该机器人采用聚氯乙烯基电活性聚合物材料,通过引入乙酸乙烯酯有效抑制了材料发热与电击穿问题,使材料发热量降低50%以上,使用寿命延长15倍。在仅需72.5V低电压驱动下,即可实现快速爬行、模块化组装等复杂动作,其电吸附力达到传统材料的2.15倍。测试表明,机器人在-50℃极寒环境中仍能保持稳定工作状态,完成自主加热、巡检及冰层融化等任务。
研究团队开发了多种电压控制策略,使材料可根据环境需求实现精准温控。在航空发动机叶片检测、狭缝探测等复杂作业场景中,机器人展现出显著的性能优势。其微型化设计和群体协作能力,特别适用于空间受限的极端环境作业需求。
该研究成果已在国际期刊《Advanced Science》发表,相关技术为极地勘探、寒区基建维护等领域的智能化作业提供了新的技术路径。研究团队表示,下一步将重点优化机器人的能源效率与环境适应性,推动其在更广泛领域的实际应用。
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