-
Эл. почта
Hifull@hifull.com
Газовые наноматериалы в многосценарном применении гуманоидных роботов, от бионовой технологии до интеллектуального ядра
2025-05-14
Газовые наноматериалы в многосценарном применении гуманоидных роботов, от бионовой технологии до интеллектуального ядра
На праздновании Китайского Нового года в 2025 году гуманоидные роботы появились на Центральном телевидении КНР, и с тех пор концепция гуманоидных роботов начала входить в общее сознание и постепенно взрывать капиталовложений. В ожиданиях применения на рынке гуманоидные роботы обладают гибкостью и многофункциональностью в таких областях, как промышленное производство, коммерческие услуги, медицинское обслуживание и реабилитация, услуги для дома и спасательные операции в условиях высокого риска, что отвечает потребностям общества, способствует повышению производительности труда и снижению затрат, а также обеспечивает безопасность человека. В то же время в различных компонентах гуманоидных роботов, таких как бионическая кожа и тактильные сенсорные материалы, гибкие ключевые и приводы, герметизирующие вещества и клеи, покрытия и обработка поверхностей, электронная упаковка и тепловое управление, легкие структурные материалы и пр., можно применять наноматериалы в газовой фазе в множестве сценариев.
Газовая диоксид кремния (газовая белая сажа) является новым ингаляционным неорганическим материалом белого цвета, безвкусным и без запаха, с аморфной структурой. Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, таким как малый размер частиц, высокая удельная поверхность, высокая активность поверхности и стабильные химические свойства, он обладает отличными характеристиками загущения, реологических и армирующих свойств и имеет широкий потенциал для применения в области гуманоидных роботов. Газовая нанооксид алюминия является высокопористым ультрадисперсным порошком, синтезированным газовым методом. Благодаря высокой чистоте, хорошей химической стабильности, положительным поверхностным зарядам и способности пропускать видимый свет и блокировать ультрафиолет, он имеет специальные применения в таких областях, как литий-ионные аккумуляторы, порошковые покрытия, теплоизоляционные материалы, одеяла для электростатического спиннинга, освещение и печатные фотобумаги.
Нанодиоксид титана, полученный газофазным методом, обладает ультратонким размером частиц, высокой чистотой и уникальной смешанной кристаллической структурой, состоящей из рутиловой и анатазной фаз. Этот продукт подходит для каталитических и фотокаталитических областей, а также может быть использован как эффективный экран для ультрафиолетового света. Он находит широкое применение в таких областях, как самочистящиеся строительные материалы, солнечные батареи, силиконовые и металлические материалы, литий-ионные батареи, различные дезинфицирующие средства и косметика.
1. Бионическая кожа и гибкие суставыОсновные компоненты бионической кожи и гибких суставов обычно изготавливаются из силиконового резины, которая благодаря своей мягкости, приятной на ощупь текстуре, устойчивости к высоким и низким температурам, а также хорошей биосовместимости является незаменимой частью гуманоидных роботов. Наноматериалы в газовой фазе представляют собой важный наполнитель для силиконового резина, где газообразный диоксид кремния может образовывать трехмерную сетевую структуру с силиконовым резином благодаря своим кремний-гидроксильным группам на поверхности, что усиливает физические свойства материала, значительно увеличивает его прочность на растяжение, износостойкость и механические характеристики, придавая материалу более высокую гибкость, устойчивость к усталости и долговечность. В то же время, газообразный диоксид кремния способен в значительной степени сохранять исходную прозрачность силиконового резина, что делает его более подходящим для концепции дизайна бионической кожи.Аналогично, суставы гуманоидных роботов требуют хорошей смазки для обеспечения гибкого движения и снижения износа. Газообразный диоксид кремния может быть добавлен в смазочное масло или смазку, образуя смазочное покрытие с хорошими смазочными свойствами и стойкостью к износу. Он может образовать на поверхности суставов равномерную защитную пленку, уменьшая коэффициент трения, снижая потери энергии и увеличивая эффективность движения и срок службы суставов.
2. Уплотнительные материалы и клеиУплотнение и структурная стабильность гуманоидного робота зависят от высококачественных клеев. Роботы часто используют различные материалы, такие как металл, пластик и композитные материалы, что может привести к ослаблению или усталостным повреждениям деталей во время движения. Уплотнители и клеи с добавлением диоксида кремния в газообразной форме обладают высокой прочностью сцепления, что обеспечивает структурную стабильность робота и гарантирует точность движения и долговечность. В то же время хорошая контрольная способность реологии диоксида кремния в газообразной форме позволяет лучше применять уплотнители и клеи в сложных условиях, повышая эффективность сборки роботов.
3. Покрытия и обработка поверхностейПокрытия и обработка поверхностей являются ключевыми этапами в технологии гуманоидных роботов для повышения производительности, обеспечения функциональности и продления срока службы, и их роль охватывает весь жизненный цикл от проектирования и производства до применения. Кремний в газовой фазе хорошо улучшает водоотталкивающие, антикоррозийные, термостабильные и износостойкие свойства покрытий. Наноструктурированный гидрофобный кремний в газовой фазе может образовывать суперводоотталкивающую поверхность на покрытии, предотвращая попадание жидкостей и частиц в суставы, сенсоры и другие чувствительные компоненты. Кроме того, кремний в газовой фазе может предотвращать оседание активных антикоррозийных компонентов внутри покрытия, позволяя им действовать, и уменьшать электрохимическую коррозию. В то же время кремний в газовой фазе может улучшить износостойкость поверхности покрытия, уменьшая трение и увеличивая срок службы.
4. Электронная упаковка и тепловое управление В электронной упаковке и тепловом управлении человекоподобных роботов диоксид кремния в газовой фазе может улучшить механические свойства упаковочных материалов, такие как твердость, гибкость и ударопрочность, эффективно защищая внутренние электронные компоненты от внешних механических напряжений, повышая надежность электронного оборудования робота во время его движения. Кроме того, у диоксида кремния в газовой фазе низкий коэффициент теплопроводности, и он может использоваться как добавка для теплопроводных покрытий, образуя на поверхности электронного оборудования равномерный слой теплопроводного покрытия. Это покрытие не только повышает теплоизлучающую способность поверхности, способствуя радиационному теплоотведению, но и оказывает определенное теплоизоляционное действие, уменьшая передачу тепла в окружающую среду.
5. Легкие конструкционные материалы Легкие конструкционные материалы являются ключевым требованием при проектировании гуманоидных роботов и одной из критических технологий для достижения высокой эффективности движения, увеличения автономности и расширения областей применения. Добавление газообразного диоксида кремния в углеродные или стекловолоконные композиты может снизить плотность материалов, уменьшить вес робота и улучшить прочность и твердость композитных материалов, способствуя созданию более эффективных и умных легких структурных материалов для гуманоидных роботов.
6. Система питания и время работыСистема питания и время работы гуманоидного робота — это надежная поддержка выходной мощности системы. Добавление нанотехнологического оксида алюминия в литий-ионные аккумуляторы может улучшить характеристики материалов анода, диэлектрика и добавок электролита, что способствует увеличению емкости батареи, удлинению ее циклического срока службы, повышению времени работы батареи и обеспечению большей безопасности, предоставляя гуманоидному роботу эффективную, безопасную и долговечную электрическую поддержку.
