Browsing by Author "Kiefer, Rudolf Benedikt, juhendaja"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Item
    Soft actuators with ink-jet printed electrodes
    (2018-10-27) Põldsalu, Inga; Peikolainen, Anna-Liisa, juhendaja; Kiefer, Rudolf Benedikt, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Tuleviku biomeditsiini- ja robootikarakenduste täiturite jaoks on vaja usaldusväärseid, korratavaid ja skaleeritavaid valmistamismeetodeid. Johannes Gutenbergi näitel võib printimine ka tehislihaste tootmist revolutsioneerida: printimine võimaldab valmistada ühtlase paksuse ja keeruka mustriga täitureid. Selle doktoritöö raames arendati välja prinditud kolmekihilised kahest elektroodist ja neid eraldavast membraanist koosnevad juhtivpolümeeridel põhinevad täiturid. Tänu analoogsele käitumisele looduslike lihastega kutsutakse neid kuju muutvaid materjale ka tehislihasteks ning just selle funktsionaalse sarnasuse põhjal on tõenäolisteks rakendusvaldkondadeks robootika ja meditsiinitehnoloogia. Prinditud mikrotäiturite elektrilisi, mehaanilisi ja täituromadusi saab muuta kolme peamise strateegia abil. Esiteks modifitseeriti selles doktoritöös kommertsiaalse juhtivpolümeertindi koostist, lisades sinna süsinikaerogeeli. Saadud juhtivpolümeer-süsinik-komposiidil põhineval täituril näitas võrreldes ainult juhtivpolümeertäituriga suuremat jõudu. Teiseks varieeriti täituromaduste täppisreguleerimiseks elektroodi paksust, mis oli vähemalt 20 kihi ulatuses lineaarses sõltuvuses kihtide arvust. Paksuse kasvades suurenesid ka täituri jõud, liigutusulatus, pinnajuhtivus ja mahtuvus. Kolmandaks häälestati täituri sooritusvõimet sobivate alus- ehk membraanimaterjalide valikuga. Nitriilbutadieenkautšukile prinditud õhukesel täituril oli lineaarses liigutusrežiimis suurusjärgu võrra suurem liigutusulatus võrreldes tööstusliku polüvinülideendifluoriidmembraaniga täituriga. Selles töös näidati, et piisksadestusprintimise teel on võimalik valmistada pehmeid elektromehaanilisi süsteeme, hoolimata meetodi mõningatest piirangutest. Sobivalt valitud tindimaterjalid ja häälestatud printimisprotsess võimaldavad juba lähitulevikus valmistada pehmeid ja integreeritud elektromehaanilisi süsteeme täielikult printimise teel.