提出一种应用于静电吸附的自清除机制-天天热点
2023-05-11 14:54:37
今日科学
【资料图】
本报讯（记者刁雯蕙）近日，南方科技大学机械与能源工程系、机器人研究院副教授王宏强提出一种应用于静电吸附的自清除机制。相关研究成果发表于《软体机器人》。
静电吸附作为一种极具发展前景的吸附技术，已被广泛应用于软体机器人、飞行器、可穿戴设备以及航空航天领域。静电吸附片通常由电极层和介电层组成。静电吸附装置通过施加高电压使吸附片和导电片产生异种电荷，从而实现强力吸附。然而，在静电吸附时，介电层内部缺陷导致的静电击穿引发装置短路几乎不可避免，一旦击穿，整个装置将失效。
研究团队通过实验发现，自清除过程可以提高静电吸附装置的耐受电压，而只有当电极层足够薄时（例如当铜电极厚度小于7微米），自清除过程才可以成功。
基于不同厚度的导电层，研究者提出了4种不同的自清除机制，可以在静电击穿后自动清除断点周围的导体，从而恢复装置功能。该方法易于操作且兼容各种材料和制造过程。测试表明，该机制能将最大可用电压提高260%，最大静电吸附力提高276%。此外，该方法还可成功修复静电击穿的物理损伤。当电极厚度不小于5微米时，自清除后的清除位点不会影响静电吸附力的大小。在连续击穿测试中，静电吸附设备在65分钟内耐受了173次电击穿。
研究人员对静电吸附装置施加打孔、穿刺、剪裁等物理破坏后，静电吸附装置的自清除过程仍迅速完成，且没有对吸附装置的正常操作造成影响，展现了自清除机制在实际应用中的稳定性和可靠性。
相关论文信息：https://doi.org/10.1089/soro.2022.0132
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