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Dispositivo attuatore deformabile a configurazione coassiale

attuatoribiomimeticaconfigurazione coassialeelastomeri dielettricipolimeri elettroattivi

Introduzione

Il concept sviluppato riguarda una classe di dispositivi di attuazione basati su polimeri elettroattivi, in particolare elastomeri dielettrici. Il dispositivo di attuazione oggetto della presente invenzione si pone l’obiettivo di mimare il più possibile la struttura e il comportamento dei fasci muscolari. Per ottenere questo risultato è necessaria una struttura coassiale in grado generare un allungamento del materiale in funzione della tensione applicata.

Caratteristiche Tecniche

Il dispositivo attuatore si presenta come una fibra costituita da un numero N di cilindri cavi alternati rispettivamente di elastomero dielettrico ed elettrodo conduttivo. L’attuazione risultante è unallungamento lungo l’asse del dispositivo. L’elemento di originalità della soluzione ivi proposta è l’applicazione di tensioni differenti sui singoli strati. Questo principio di funzionamento adduce la funzione di reclutamento selettivo dei singoli strati: controllando il numero di strati sollecitati elettricamente, così come la differenza di potenziale applicata sui singoli strati è possibile modulare la deformazione risultante della fibra e l’intensità della forza di attuazione. L’elemento di originalità della presente invenzione viene inoltre declinato in una struttura gerarchica costituita da un fascio di fibre coassiali. Tale soluzione permette di realizzare un reclutamento selettivo gerarchico: controllando le tensioni applicate è possibile, non solo modulare l’attivazione dei singoli strati nella singola fibra, ma anche l’attivazione delle singole fibre all’interno del fascio.

Possibili Applicazioni

  • Muscoli artificiali;
  • Protesi attive;
  • Sistemi di supporto alla riabilitazione;
  • Tessuti attivi;
  • Wearable Technologies.

Vantaggi

  • Riduzione delle tensioni applicate;
  • Maggior efficienza di attuazione;
  • Modulazione dell’attuazione;
  • Deformazioni lineari e flessioni complesse.