Propulsión autoalimentada por luz de automóviles con motor de elastómero de cristal líquido en modos de energía cero
Autores: Yuan, Zongsong; Dai, Yuntong; Liu, Junxiu; Li, Kai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Propulsión autoalimentada por luz de automóviles con motor de elastómero de cristal líquido en modos de energía cero
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Extracción de energía
Movimiento autoexcitado
Elastómero de cristal líquido
Autopropulsión
Robótica autónoma
Generación de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El atributo definitorio del movimiento autoexcitado es su capacidad para extraer energía de un entorno estable y regularla de manera autónoma, lo que lo convierte en una innovación extremadamente prometedora para microdispositivos, robótica autónoma, tecnologías de sensores y generación de energía. Basándonos en el concepto de un automóvil, proponemos una autopropulsión autoalimentada de automóviles con motor de elastómero de cristal líquido en modo de energía cero. Este sistema utiliza una rueda que consta de un plato giratorio de elastómero de cristal líquido (LCE) como motor, una rueda con material convencional y un enlace. El comportamiento dinámico del automóvil de autopropulsión bajo iluminación constante se analiza mediante la integración de un modelo teórico no lineal con un modelo de LCE fototérmicamente sensible establecido. Realizamos el análisis utilizando el método de Runge-Kutta de cuarto orden. Los hallazgos numéricos demuestran la presencia de dos patrones de movimiento separados en el sistema de automóviles: un patrón estático y un patrón de autopropulsión. La correlación entre la entrada de energía y la disipación de energía por amortiguamiento es esencial para mantener el movimiento repetitivo del sistema. Este estudio profundiza en los requisitos cruciales para iniciar la autopropulsión y examina el efecto de los parámetros críticos del sistema en el movimiento del sistema. El sistema propuesto con movimientos en modo de energía cero tiene la ventaja de un diseño estructural simple, un control fácil, baja fricción y cinemática estable, y es muy prometedor para muchos usos futuros, incluyendo la recolección de energía, monitoreo, robótica suave, dispositivos médicos y micro y nanodispositivos.
Descripción
El atributo definitorio del movimiento autoexcitado es su capacidad para extraer energía de un entorno estable y regularla de manera autónoma, lo que lo convierte en una innovación extremadamente prometedora para microdispositivos, robótica autónoma, tecnologías de sensores y generación de energía. Basándonos en el concepto de un automóvil, proponemos una autopropulsión autoalimentada de automóviles con motor de elastómero de cristal líquido en modo de energía cero. Este sistema utiliza una rueda que consta de un plato giratorio de elastómero de cristal líquido (LCE) como motor, una rueda con material convencional y un enlace. El comportamiento dinámico del automóvil de autopropulsión bajo iluminación constante se analiza mediante la integración de un modelo teórico no lineal con un modelo de LCE fototérmicamente sensible establecido. Realizamos el análisis utilizando el método de Runge-Kutta de cuarto orden. Los hallazgos numéricos demuestran la presencia de dos patrones de movimiento separados en el sistema de automóviles: un patrón estático y un patrón de autopropulsión. La correlación entre la entrada de energía y la disipación de energía por amortiguamiento es esencial para mantener el movimiento repetitivo del sistema. Este estudio profundiza en los requisitos cruciales para iniciar la autopropulsión y examina el efecto de los parámetros críticos del sistema en el movimiento del sistema. El sistema propuesto con movimientos en modo de energía cero tiene la ventaja de un diseño estructural simple, un control fácil, baja fricción y cinemática estable, y es muy prometedor para muchos usos futuros, incluyendo la recolección de energía, monitoreo, robótica suave, dispositivos médicos y micro y nanodispositivos.