توصيفگر ها :
حلقوي پودي , محرك نرم , پليمر هاي رسانا , ماهيچه مصنوعي
چكيده فارسي :
محرك وسيله‌اي است كه مي‌تواند انرژي را از منابع مختلف به حركت، يعني به جابه‌جايي، چرخش و نيرو تبديل كند اين محرك‌ها كه تحت عنوان ماهيچه¬هاي مصنوعي نير شناخته مي¬شود در حوزه ¬هاي مختلفي قابليت كاربرد دارند. از لحاظ ساختاري دو نوع محرك نرم و سخت وجود دارد. بيشتر فناوري‌هاي محرك، سخت، ناسازگار و سنگين بوده و مستعد ايجاد سرو صدا هستند. با افزايش ربات¬هاي پوشيدني نياز به محرك‌هايي وجود دارد كه نرم، سازگار، سبك‌وزن و بي‌صدا باشند. منسوجات پوشش¬داده‌شده با پليمرهاي رسانا نوعي از اين محرك¬¬هاي رسانا است كه نظرات بسياري از محققين را به خود جلب نموده‌است. تحقيقات صورت‌گرفته در زمينه محرك¬هاي نرم نشان مي‌دهد كه خواص كشساني از اهميت زيادي برخوردار است. به نظر مي¬رسد پارچه¬هاي حلقوي پودي به دليل انعطاف پذيري بالا و مدول يانگ كم، گزينه‌اي مناسب براي توليد زير لايه¬هاي محرك منسوج مي باشد. هدف از اين تحقيق، بررسي اثر ساختار، تراكم بافت پارچه¬هاي حلقوي پودي، اثر وجود نخ كشسان و همچنين نوع سنتز شيميايي و الكتروشيميايي بر عملكرد محرك¬هاي رساناي توليد شده‌است. در اين پژوهش ابتدا نمونه‌ها با استفاده از فرآيند سنتز شيميايي درجا با پليمر رسانا پوشش‌دهي شد و سپس نمونه¬ها با استفاده از فرآيند پليمريزاسيون الكتروشيميايي تحت پوشش‌دهي دو مرحله اي قرار گرفتند. نتايج اين پژوهش نشان‌داده‌است قطر الياف پس از پليمريزاسيون شيميايي تا5 درصد و بعد از فرآيند الكتروشيميايي تا 30 درصد افزايش يافته است. همچنين نشان‌داده‌است فرآيند سنتز بر روي مقاومت الكتريكي نمونه‌ها تاثير‌گذار بوده، بدين صورت كه مقاومت الكتريكي در نمونه‌ها تا 70 درصدكاهش يافته است. با كاهش تراكم بافت در پارچه حلقوي پودي دوروسلندر، تحريك توليدي در نمونه از 12/0 به 8/0 درصد افزايش يافته است. همچنين تحريك توليدي در جهت رج كمتر از تحريك توليدي در جهت رديف است. نتايج اين پژوهش نشان دهنده¬ي قابليت كاربرد منسوجات حلقوي پودي پوشش داده‌شده باپلي پيرول براي كاربرد به عنوان ماهيچه هاي مصنوعي است.
چكيده انگليسي :
Actuator is a device capable of transforming energy from various sources into motion, which includes displacement, rotation, and force. These actuators, also known as artificial muscles, find applications in a wide range of fields. There are two main structural categories of actuators: soft and hard. The majority of actuator technologies fall into the hard category, characterized by their rigidity, incompatibility, weight, and tendency to generate noise. As the use of wearable robots continues to grow, there is a growing demand for actuators that are soft, adaptable, lightweight, and silent. Conductive polymer-coated textiles represent a specific type of these soft actuators that have garnered significant interest from researchers.
Research focused on soft actuators underscores the crucial role of their tensile properties. Weft knitted fabrics appear to be a promising choice for producing knitted underlayers for actuators due to their exceptional flexibility and low Young's modulus. The primary objective of this study is to explore how the knitted structure, knit density, introducing the elastane yarn, as well as the type of chemical and electrochemical synthesis impact the performance of the resulting conductive actuators. In this research, samples were initially coated with a conductive polymer using an in-situ chemical synthesis process, followed by a two-step electrochemical polymerization coating process.
The findings revealed that the fiber diameter increased by up to 5% after the chemical polymerization step and up to 30% after the electrochemical process. It was also observed that the synthesis process influenced the electrical resistance of the samples, with electrical resistance decreasing by up to 70% in the samples. As the knit density in double jersey weft knitted fabrics decreased, the generated stimulation increased from 0.12% to 0.8%. Moreover, stimulation in the warp direction was lower compared to stimulation in the weft direction. The results of this research underscore the potential application of pile fabric textiles coated with polypyrrole as artificial muscles.
