NanoMuscle馬達(dá)技術(shù)
與常規(guī)的把電磁用作運(yùn)動(dòng)來源的馬達(dá)不同,NanoMuscle 馬達(dá)用形狀記憶合金來產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。形狀記憶合金是在五十年代發(fā)展出的一種材料,當(dāng)將電流傳給制成微小線狀形狀的記憶合金時(shí),這些微小的記憶合金能夠產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。
這些線狀物表現(xiàn)像 “行動(dòng)遲緩” 的橡皮圈。 在初始狀態(tài),他們能夠被很少的力量拉長(zhǎng),就如同用手拉伸開一個(gè)橡皮圈。 然而,當(dāng)移走外部力量時(shí), 不像橡皮圈一樣,線狀形狀記憶合金不會(huì)回到他們的原始長(zhǎng)度。 取而代之,他們保持拉長(zhǎng)狀態(tài)直到把電流傳給他們——接著他們回到其原始長(zhǎng)度。
在一根線狀形狀記憶合金上,通過精心地控制電流,收縮的速度(返回原始長(zhǎng)度) 能夠被控制,亦可回到其最后位置。換句話說,線狀形狀記憶合金能夠以任何中間長(zhǎng)度精確停止而不需要回到它的原始長(zhǎng)度。
NanoMuscle 馬達(dá)與電磁馬達(dá)比較,具有體積小、價(jià)廉、安靜等優(yōu)點(diǎn)。
體積小
形狀記憶合金的能量密度超過人類肌肉1000 倍,超過電磁馬達(dá) 4000 倍。因此形狀記憶合金可制成很小體積但有力的裝置。
與電磁馬達(dá)不同,NanoMuscle 馬達(dá)的力量輸出不倚賴于速度。這意味著 NanoMuscle 馬達(dá)能夠不使用齒輪組而減少系統(tǒng)尺寸、復(fù)雜性和費(fèi)用。
電磁馬達(dá)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),可是超過百分之六十的小馬達(dá)應(yīng)用需要線性運(yùn)動(dòng)。這使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必需開發(fā)像螺狀齒輪、齒條和小齒輪那樣的復(fù)雜機(jī)構(gòu)系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)。然而,NanoMuscle 馬達(dá)直接產(chǎn)生線性運(yùn)動(dòng)可避免復(fù)雜的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)一步減少產(chǎn)品尺寸和設(shè)計(jì)的時(shí)間。
價(jià)廉
因?yàn)镹anoMuscle 馬達(dá)不需要額外組件,例如將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)的齒輪組和復(fù)雜的機(jī)構(gòu)系統(tǒng),相較于同樣能力的電磁馬達(dá),NanoMuscle 馬達(dá)的制造成本只是電磁馬達(dá)的一小部分。
安靜
電磁馬達(dá)在運(yùn)作期間產(chǎn)生電氣噪音,并且其齒輪組產(chǎn)生聽覺噪音。相對(duì)地,NanoMuscle 是平順的,如同肌肉般運(yùn)動(dòng)完全擺脫電氣噪音和聽覺噪音。
盡管具有體積小、價(jià)廉、安靜的優(yōu)點(diǎn),由于材料固有的一些限制,形狀記憶合金很少被應(yīng)用在商業(yè)用途。形狀記憶合金的傳動(dòng)裝置的常有問題有響應(yīng)慢、位移小、壽命短、退化和費(fèi)電。NanoMuscle 花費(fèi)了三年的時(shí)間和數(shù)百萬美金終于開發(fā)出形狀記憶合金傳動(dòng)裝置,并解決了常有的問題。NanoMuscle 馬達(dá)以完全擺脫這些問題。
快速的響應(yīng)
以往測(cè)量被伸展的線狀形狀記憶合金恢復(fù)到原始長(zhǎng)度的時(shí)間是以分鐘為單位。而NanoMuscle 馬達(dá)能夠在一秒鐘返復(fù)數(shù)次,這足以滿足許多應(yīng)用。
長(zhǎng)沖程
線狀形狀記憶合金的延伸和收縮遠(yuǎn)比橡皮圈小得多。一個(gè)橡皮圈能夠延伸至它的原始長(zhǎng)度10%到 20%,而線狀形狀記憶合金至多只能夠增加 4%�，F(xiàn)今世界要將直徑五十微米十公分長(zhǎng)的線狀形狀記憶合金加工是相當(dāng)不容易的工作。 然而,一個(gè) NanoMuscle 馬達(dá)整合此種線狀形狀記憶合金能夠利用它的長(zhǎng)度的 13% 收縮,并且創(chuàng)造出特有包裝以利使用。
使用壽命長(zhǎng)
形狀記憶合金在工作數(shù)百個(gè)周期后便會(huì)損壞。而NanoMuscle 馬達(dá)能夠連續(xù)不斷數(shù)百萬周期。 此外 NanoMuscle 馬達(dá)分許多產(chǎn)品等級(jí)以允許設(shè)計(jì)者對(duì)他們的應(yīng)用和預(yù)算與使用壽命相匹配。
NanoMuscle 馬達(dá)在他們的整個(gè)使用壽命內(nèi),將一貫地徹底伸展和收縮的運(yùn)動(dòng)。
可重復(fù)
