Hygromachines: Humidity-Powered Wheels, Seesaws, and Vehicles
2023 · Soft Robotics
저자
Munkyeong Choi, Beomjune Shin, 김호영 (Ho‐Young Kim)
연구주제
Advanced Materials and Mechanics · Soft Robotics and Applications · Dielectric materials and actuators
NTIS 과학기술표준분류
에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장
가장 가까운 분류(물리학 > 유체·플라즈마물리 > 유체운동/수송론)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.
AI 연구 키워드·방법
humidity energy conversion 흡습 구동기 soft machine
키워드 (OpenAlex)
humidity gradient energy harvesting seesaw actuator dynamics human skin
초록
Hygroscopic soft actuators offer an attractive means to convert environmental energy to mechanical motions as they use water vapor, a ubiquitous substance in the atmosphere. To overcome the limits of existing hygroactuators, such as simplistic actuation mode, slow response, and low efficiency, here we present three kinds of humidity-powered soft machines adopting directionally electrospun hygroresponsive nanofibrous sheets. The wheels, seesaws, and vehicles developed in this work utilize spatial humidity gradient naturally established near moist surfaces such as human skin, so that they operate spontaneously, realizing energy scavenging or harvesting. We also constructed a theoretical framework to mechanically analyze their dynamics, which allowed us to optimize their design to obtain the highest motion speed physically possible.
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | 매크로스케일 구조체의 자기조직화 및 창발적 기능 구현 연구 | 과학기술정보통신부 | STEAM연구 | 서울대학 | 범위 밖 |
| 2023 | 메타모핑 기계시스템 연구단 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 범위 밖 |
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교수 1
연구주제 1
Advanced Materials and Mechanics