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20 dic 2013
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El dióxido de vanadio se está consagrando como uno de los nuevos materiales estrella. Ya muy apreciado por su extraordinaria capacidad de cambiar el tamaño, forma e identidad física, el dióxido de vanadio puede ahora añadir la fuerza muscular a sus atributos.
Un equipo de investigadores del Departamento de Energía de EE.UU. Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) ha creado un micro robot de torsión a partir de dióxido de vanadio que en relación a su tamaño es mil veces más potente que un músculo humano, capaz de catapultar objetos 50 veces más pesados que el a una distancia cinco veces su longitud en 60 milésimas de segundo.
"Hemos creado una bobina micro-bimorfo que funciona como un potente músculo torsional, impulsado térmicamente o electro-térmicamente por la transición de fase del dióxido de vanadio", afirma el líder de este trabajo, Junqiao Wu, "El uso de un diseño simple y de materiales inorgánicos, logra un rendimiento superior en potencia y velocidad sobre los motores y actuadores utilizados actualmente en micro-sistemas integrados."
Wu es autor de un artículo que describe esta investigación en la revista Advanced Materials. El documento se titula "Powerful, Multifunctional Torsional Micro Muscles Activated by Phase Transition." Los coautores son Kai Liu, Chun Cheng, Joonki Suh, Robert Tang-Kong, Deyi Fu, Sangwook Lee, Jian Zhou y Leon Chua.
Lo que hace tan importante al dióxido de vanadio para la industria de electrónica, es que es uno de los pocos materiales conocidos que siendo aislante a bajas temperaturas, de repente se convierte en conductor a 67 grados Celsius. Los cristales de dióxido de vanadio tienen una transición de fase provocada por la temperatura de forma que cuando se calientan, se contraen rápidamente a lo largo de una dimensión. Sin embarago su expansión se realiza a lo largo de dos dimendiones. Esto hace del dióxido de vanadio un material candidato ideal para la creación de motores en miniatura multi-funcionales y músculos artificiales.
Los micro-músculos de dióxido de vanadio realizaron movimientos torsionales reversibles durante un millón de ciclos sin degradación. También mostraron una velocidad de rotación de hasta aproximadamente 200.000 rpm y una densidad de potencia de hasta aproximadamente 39 kilovatios / kilogramo.
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Sorprendente micro motor de dióxido de vanadio
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