.Artificial magnetic muscles can support tensile stresses up to 1,000 times their own weight
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.Artificial magnetic muscles can support tensile stresses up to 1,000 times their own weight
인공 자기 근육은 자체 무게의 최대 1,000배의 인장 응력을 견딜 수 있습니다
by 주현 허, 울산과학기술원 모노페이직 복합 근육의 개념과 그 다기능성을 묘사한 개략적 그림. 출처: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-52347-w UNIST November 8, 2024
기계공학과 정훈의 교수가 이끄는 연구팀은 자동차와 비슷한 하중을 견딜 수 있는 인상적인 능력을 보여주는 혁신적인 자기 복합 인공 근육을 선보였습니다. 이 소재는 기존 시스템에 비해 2,700배 이상 강성이 향상되었습니다. 이 연구는 Nature Communications 에 게재되었습니다 . 인간 근육 운동의 유동성을 모방한 부드러운 인공 근육은 로봇공학, 웨어러블 기기, 생물의학 응용 분야를 포함한 다양한 분야에서 필수적인 기술로 부상했습니다 . 이러한 근육의 고유한 유연성은 더 매끄러운 작동을 가능하게 하지만, 전통적인 소재는 일반적으로 강성에 한계가 있어 원치 않는 진동으로 인해 상당한 무게를 들어올리고 정확한 제어를 유지하는 능력을 방해합니다.
이러한 과제를 극복하기 위해 연구자들은 딱딱한 상태와 부드러운 상태 사이를 전환할 수 있는 가변적인 강성 재료를 사용했습니다. 그러나 강성 조절에 사용할 수 있는 범위는 제한되어 있으며 기계적 성능도 부족합니다. 이 팀의 혁신적인 접근 방식은 강자성 입자와 형상 기억 폴리머를 결합하여 하중 지지 용량과 탄성을 크게 향상시키는 연성 자성 복합 인공 근육을 만듭니다 .
이 새로운 소재는 상당한 자기력을 생성할 수 있는 강자성 입자와 다재다능한 강성 소재로 알려진 형상 기억 폴리머를 통합합니다. 특수 표면 처리를 통해 강자성 입자는 형상 기억 폴리머와 복잡한 물리적 얽힘을 형성합니다. 이러한 시너지적 상호 작용은 복합재의 기계적 특성을 증가시킬 뿐만 아니라 외부 자기장에 대한 빠르고 효율적인 반응을 용이하게 합니다. 이 발전을 통해 개발된 인공 근육은 놀라운 적응력을 보여주며, 강성을 최대 2,700배까지 변화시키고 부드러움을 8배 이상 증가시킵니다. 단단한 조건에서는 무게의 최대 1,000배의 인장 응력과 무게의 최대 3,690배의 압축 응력을 지탱하도록 설계되었습니다. 작동 효율성 측면에서 이 혁신적인 근육은 놀라운 성능을 보여주며, 에너지 효율성은 인상적인 90.9%에 달합니다.
연구팀은 또한 외부 진동을 완화하도록 설계된 하이드로겔 층을 통합한 이중 층 구조를 구현했습니다. 이 구조는 빠른 작업 중에도 연성 인공 근육을 정밀하게 제어 할 수 있게 해줍니다. 정 교수는 "이번 연구는 기존 인공근육의 한계를 뛰어넘는 기계적 특성과 성능을 통해 다양한 분야에 혁신적인 응용 분야를 개척할 수 있는 길을 열었다"고 말했다. "레이저 가열 및 자기장 제어를 포함한 다중 자극 방법을 활용하여, 우리는 신장, 수축, 굽힘 및 비틀림과 같은 기본적인 움직임과 정밀하게 물체를 조작하는 것과 같은 더 복잡한 동작을 원격으로 실행할 수 있습니다."
추가 정보: Minho Seong et al, 소프트 로봇을 위한 다기능 자기 근육, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-52347-w 저널 정보: Nature Communications 울산과학기술원 제공
https://techxplore.com/news/2024-11-artificial-magnetic-muscles-tensile-stresses.html
mssoms 메모 2411090458, 소스분석1._[n】
인공근육 부드러운 부분 피부 안쪽, 단단한 부분 피부 바깥쪽
1.
인공 자기 근육은 자체 무게의 최대 1,000배의 인장 응력을 견딜 수 있다. 차트는 모노페이직 복합 근육의 개념과 그 다기능성을 묘사한다.
UNIST 기계공학과 정훈의 교수가 이끄는 [1]연구팀은 자동차와 비슷한 하중을 견딜 수 있는 인상적인 능력]을 보여주는 혁신적인 자기 복합 인공 근육]을 선보였다. 이 소재는 기존 시스템에 비해 2,700배 이상 강성이 향상되었다. 이 연구는 Nature Communications 에 게재되었다.
_[1】요즘은 자동차 사고로 많은 이들이 사망하거나 심각한 인체부상으로 인해 일상생활이 무너지고 있다. 안정성을 인공근육의 운전복을 입은 것만으로도 안전사고을 예방할 수도 있을듯 하다.
나의 아이디어는 보기1.sms.vix.ain 신섬유 직기, 다이마루 모델이다. 단단한 조직은 잠금상태에서 외부는 외력방어에 강판 갑옷처럼 변하고 내부는 더 부드러운 풍부한 섬유벽이다. 이는 전투복에도 사용되어 웬만한 미사일 파편에도 견딘다. 우주복으로 사용될 수 있다. 100톤의 지진외압에도 거뜬하게 땅을 뚫고 나온다. 어허. 장갑의 힘이 대형포크레인급이다.
어허.
2.
인간 근육 운동의 유동성을 모방한 부드러운 인공 근육은 로봇공학, 웨어러블 기기, 생물의학 응용 분야를 포함한 다양한 분야에서 필수적인 기술로 부상했다 .
연구자들은 딱딱한 상태와 부드러운 상태 사이를 전환할 수 있는 가변적인 강성 재료를 사용했다. 이 팀의 혁신적인 접근 방식은 강자성 입자와 형상 기억 폴리머를 결합하여 하중 지지 용량과 탄성을 크게 향상시키는 연성 자성 복합 인공 근육을 만들었다 . 이 새로운 소재는 상당한 자기력을 생성할 수 있는 강자성 입자와 다재다능한 강성 소재로 알려진 형상 기억 폴리머를 통합한다.
특수 표면 처리를 통해 강자성 입자는 형상 기억 폴리머와 복잡한 물리적 얽힘을 형성한다. 이러한 시너지적 상호 작용은 복합재의 기계적 특성을 증가시킬 뿐만 아니라 외부 자기장에 대한 빠르고 효율적인 반응을 용이하게 하다.
이 발전을 통해 개발된 인공 근육은 놀라운 적응력을 보여주며, 강성을 최대 2,700배까지 변화시키고 부드러움을 8배 이상 증가시킵니다. 단단한 조건에서는 무게의 최대 1,000배의 인장 응력과 무게의 최대 3,690배의 압축 응력을 지탱하도록 설계되었다.
작동 효율성 측면에서 이 혁신적인 근육은 놀라운 성능을 보여주며, 에너지 효율성은 인상적인 90.9%에 달한다.
연구팀은 또한 외부 진동을 완화하도록 설계된 하이드로겔 층을 통합한 이중 층 구조를 구현했습니다. 이 구조는 빠른 작업 중에도 연성 인공 근육을 정밀하게 제어 할 수 있게 해준다.
[3]레이저 가열 및 자기장 제어를 포함한 다중 자극 방법을 활용하여, 우리는 신
장, 수축, 굽힘 및 비틀림과 같은 기본적인 움직임과 정밀하게 물체를 조작하는 것과 같은 더 복잡한 동작을 원격]으로 실행할 수 있다.
_[3】우주시대에는 외부환경에 대한 돌발상황이 너무 많아 자발적으로 대응할 최적화 반응 시스템이 인공근육이나 복장에 나타내기 어렵다.
그래서 지구국에서 원격 우주통신망을 통해 달이나 화성의 탐사팀의 우주복장이나 인공 근육에 대해 인공지능이 우주통신망 글라우드에서 gps처럼 개인용 우주복의 상황을 관리하는 신속한 반응 시스템이 필요해진다. 어허.
이런 정보는 일론 머스크나 트럼프가 관심을 가져줬으면 좋겠네!. 도다지땅 달이나 화성을 독차지 하려면 이런 정보는 굿굳일거여. 허허.
mssoms memo 2411090458, source analysis 1._[n]
Artificial muscle soft part inside the skin, hard part outside the skin
1.
Artificial magnetic muscle can withstand up to 1,000 times its own weight in tensile stress. The chart depicts the concept of monophasic composite muscle and its versatility.
A research team led by Professor Jeong Hoon of the Department of Mechanical Engineering at UNIST [1] has presented an innovative magnetic composite artificial muscle] that shows an impressive ability to withstand loads similar to those of a car. This material has improved stiffness by more than 2,700 times compared to existing systems. This study was published in Nature Communications.
_[1] Nowadays, many people die or suffer serious bodily injuries due to car accidents, and their daily lives are disrupted. It seems that safety accidents can be prevented simply by wearing a driving suit made of artificial muscles.
My idea is the example 1.sms.vix.ain new fiber loom, Daimaru model. The rigid tissue changes from a locked state to a steel plate armor on the outside to protect against external forces, and the inside is a softer, rich fiber wall. It is also used in combat suits to withstand even the most severe missile fragments. It can be used as a spacesuit. It can easily penetrate the ground even under 100 tons of seismic pressure. Wow. The armor's strength is comparable to that of a large forklift.
Wow.
2.
Soft artificial muscles that mimic the fluidity of human muscle movement have emerged as an essential technology in various fields including robotics, wearable devices, and biomedical applications.
The researchers used a variable stiffness material that can switch between a stiff and soft state. The team's innovative approach combined ferromagnetic particles with shape-memory polymers to create a soft magnetic composite artificial muscle that greatly improves load-bearing capacity and elasticity. The new material combines ferromagnetic particles, which can generate significant magnetic forces, with shape-memory polymers, which are known as versatile stiff materials.
Through a special surface treatment, the ferromagnetic particles form complex physical entanglements with the shape-memory polymers. This synergistic interaction not only enhances the mechanical properties of the composite, but also facilitates fast and efficient responses to external magnetic fields.
The artificial muscle developed through this advancement demonstrates remarkable adaptability, varying stiffness by up to 2,700 times and increasing softness by more than 8 times. In rigid conditions, it is designed to support tensile stresses of up to 1,000 times its weight and compressive stresses of up to 3,690 times its weight.
In terms of operational efficiency, this innovative muscle demonstrates remarkable performance, with an impressive 90.9% energy efficiency.
The research team also implemented a dual-layer structure that integrates a hydrogel layer designed to damp external vibrations. This structure allows for precise control of the soft artificial muscle even during rapid operation.
[3] By utilizing multiple stimulation methods including laser heating and magnetic field control, we can remotely execute basic movements such as stretching, contraction, bending, and twisting, as well as more complex movements such as precise manipulation of objects.
_[3] In the space age, there are too many unexpected situations regarding the external environment, and it is difficult for an optimized response system to spontaneously respond to them to be expressed in artificial muscles or clothing.
Therefore, a rapid response system is needed where artificial intelligence can manage the situation of personal spacesuits like GPS in the space communication network Cloud from the Earth station to the spacesuits or artificial muscles of the exploration team on the moon or Mars through the remote space communication network. Oh my.
I wish Elon Musk or Trump would be interested in this information! If you want to monopolize the moon or Mars, this kind of information would be good. Hehe.
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