proxy3d

Про электронные EAP я знаю. Изначально от них и шел.. Они есть у Росатоме, там целая лаборатория ими занимается. Но у электронных EAP научная среда тоже достигла своего предела на текущий момент, выжали все что могли. Все улучшения дают чуть чуть лучше свойства. И нового прогресса нет. Электронные EAP требуют высокого напряжения, в отличии от ионных EAP. Собственно мне ребята из Росатома дали один из компонентов, так как не могу его найти в России (что то из Китая заказывал, тоже в России не было). Дали, так как им самим было интересно что получиться, так как ионнными EAP они не занимаются. Просто с чего то надо начинать снова. В свое время я больше рассчитывал на сплавы с памятью формы. Сплав на основе нитинола, имел хороший отклик в 7 мс, если его поместить в охлаждающий раствор антифриза. Но там деформация до 4%. Я пытался сделать гибрид, соединив змейкой (и так 4-е нити по кругу, соединяющие несколько дисков). Но в итоге из за нагрева до 100 гр (температура активации там 70 гр по-моему была), основа расправилась (использовал резину напечатанную на 3д принтере). А больше не пытался повторить. Хотя сейчас я сделал бы по другому, используя высокотемпературный силикон. Но что-то мне говорит, что это все равно хрен получиться. Так что сейчас сборка ионных EAP - это скорее просто интерес. Для накопления практики. А там можно будет и поэкспериментировать. Ионные EAP потребляют мало и биосовестимы (на основе фуллеренов), поэтому кто знает, может потом найду им применение. Конечная цель была, попробовать сделать многослойный. Так как я помню исследования электронных EAP, где один из западных профессоров предложил такой подход и по-моему даже сделал это в лаборатории. Это существенно улучшило характеристики электронных EAP. А для ионных EAP, я пока многослойных исследований не встречал. В любом случае, да, проблема скорости тут есть. Возможно (?), ее можно решить если ионную мембрану сделать более тонкой (хотя и тут вроде не удача, так как в каких то исследованиях видел, что это тоже ухудшало параметры), но в несколько слоев.. То есть слой CNT + электролит + CNT + электролит....(много раз) при это, чтобы они были очень тонкими. Но даже тут куча проблем в том, чтобы сделать тонкое нанесение полученного CNT раствора. Так как на центрифуге из него не получить тонкий слой. Если только под горячим прессом. С электролитом наоборот, тонкий слой получить проще, а более толстый сложнее, так как гелеобразный раствор растекается.

Да я понимаю это. Хотя вроде у кого то видел более быструю скорость.. но там было гибрид IPMC и чего то еще не помню (вроде формы). Но да, в целом пока не быстро. Хотя за последние 10 лет, скорость все таки выросла. Новые материалы. В целом американцы, когда общался с ними лет 8-10 назад делали ставку именно на ионные EAP. Но пока прогресс очень медленный. Улучшения есть, но очень слабые. И главное не понятно как можно ускорить. А пока применяют в микро медицине.

Я пока жду генератора сигнала. Мне тут периодически на почту приходят статьи на эту тему. Гугл видимо видит что искал про фуллерен и про ионные EAP. Так вот, сейчас последние 2-3 года пытаются использовать фуллерен в ионных EAP. Эксперименты показали, что они улучшают характеристики. А именно, как я понял одна из проблема ионных EAP на Nafion, в том, что они начинают релаксировать. Что это под этим имеется ввиду: когда они выгибаются до максимума в одну сторону, то начинают выгибаться в другую сторону и потом наоборот. https://drive.google.com/drive/folders/1c5092a82igmByG_Muqsx1cp99abgmwdl?usp=sharing выложил тут ряд статей которые прочитал, которые пришли на почту. В частности Fullerenol_Based_Electroactive_Artificia и Fullerene_derivatives_as_nano_additives Так что как добавка, это оказывается очень полезной вещью. Ее стали использовать, после того, как она показала свои достоинства в электролитах в аккумуляторах. В Ионных используют те же электролиты в опытах, доводя их ионную проводимость до максимума. Тут три задачи к которым стремятся: насыщение мембраны (сколько она может в себя впитать), проблема релаксации, жесткость (какую силу она может оказать). Я бы еще добавил время срабатывания. Я пока жду генератора сигнала. Мне тут периодически на почту приходят статьи на эту тему. Гугл видимо видит что искал про фуллерен и про ионные EAP. Так вот, сейчас последние 2-3 года пытаются использовать фуллерен в ионных EAP. Эксперименты показали, что они улучшают характеристики. А именно, как я понял одна из проблема ионных EAP на Nafion, в том, что они начинают релаксировать. Что это под этим имеется ввиду: когда они выгибаются до максимума в одну сторону, то начинают выгибаться в другую сторону и потом наоборот. https://drive.google.com/drive/folders/1c5092a82igmByG_Muqsx1cp99abgmwdl?usp=sharing выложил тут ряд статей которые прочитал, которые пришли на почту. В частности Fullerenol_Based_Electroactive_Artificia и Fullerene_derivatives_as_nano_additives Так что как добавка, это оказывается очень полезной вещью. Ее стали использовать, после того, как она показала свои достоинства в электролитах в аккумуляторах. В Ионных используют те же электролиты в опытах, доводя их ионную проводимость до максимума. Тут три задачи к которым стремятся: насыщение мембраны (сколько она может в себя впитать), проблема релаксации, жесткость (какую силу она может оказать). Я бы еще добавил время срабатывания. После этого опыта. перейду к следующим рецептам ионных. На основе: - Ion-exchange Polymer Metal matrix Composite (IPMC) - на основе Polypyrrole - на основе сшивания полиакриламид и полиакрила пока конечно на какой то вау эффект не рассчитываю, но надо для начала все попробовать. После этого можно будет двигаться в направлении улучшения. Думаю сделаю видео для Youtube, чтобы другие могли повторить. А то все эти текстовые рецепты много не договаривают. Да и сразу наглядно будет виден результат и другим будет протоптана дорожка для старта.

В общем прочитал, суть в том что фуллерен вместе с Nafion улучшает свойства + биосовместим. Но все равно, все крутиться вокруг частоты 0,1 Гц и откликом на максимальный изгиб в 15 сек.

Как говориться, гугл и все остальные сразу начинают предлагать, то что ищешь.. так вот мне сразу на почту упала ссылка на статью "Fullerenol-Based Electroactive Artificial Muscles Utilizing Biocompatible Polyetherimide" https://drive.google.com/file/d/1YKh0tWo9Uvk7luDBUvAjBLHUSKJwD-ni/view?usp=sharing Там использование фуллерена при изготовлении ионных EAP. Сижу читаю гугл переводчиком PDF: https://drive.google.com/file/d/1EO2RKReJy4G7UrQZCxqwW4i-4MBsBtSK/view?usp=sharing

а теоретически, что это может дать?

Прочитал, но пока не понял как им можно применять. Разве, что в качеств добавки в катоде и то не очень понятно как и что это может дать. Вообще, я не очень понял для чего они применяются в электронике и чем лучше других.

в принципе углеродные нанотрубки сейчас по цене более менее устраивают. Я пока смотрю исследования, где есть возможность заменить это на тянущуюся подложку. Я хочу скрестить этот со своим проектом тянущейся электроники. У меня там жидкий металл в виде сплава галлия. Есть альтернативы серебряные чернила и медная паста. Но они все "жидкие". Смотрю исследования, где делали проводящие тянущиеся подложки на нанотрубках. Из того, что помню это ЭЭГ электроды, там изготовление было CNT + PDMS. Я как раз все материалы тогда взял для этого и изначально CNT покупал для того, чтобы делать свои ЭЭГ электроды, нужной мне формы. Надо будет попробовать заменить на них. Но все равно, отклик на диапазон частот в Гц, не очень радует. Медленно это. А на демо видео часто просто просто ускоряют скорость. В дальнейшем, если пробовать развивать тему, то копать надо в два направления "гибрид" и герметизация ионосодержащего раствора в мембране. К второму у меня вопросы, так как что то подсказывает мне, что он со временем деградирует или вступает в реакцию или еще что-то и перестанет работать, даже после герметизации.

Третье это гибрид это гибрид IMPC и то частота 4 Гц показана.. хз в реал тайме на видео это или нет. Проблема первого варианта, в том что раствор высыхает.. Там покрыто лаком. посмотрим сработает это или нет на длительном применении. Хотя возможно, что сделали более быстрый вариант, где движение ионов происходит более быстро.

Пока жду генератор сигналов, сегодня попалась новая статья про ионные EAP https://drive.google.com/file/d/1QJB6GUyjKhJYeM7eoAQ7fru55S8MhkxS/view?usp=sharing если кратко, там там делают альтернативу Nafion. Nafion сейчас используется чаще всего как мембрана. к чему это я. У них время отклика очень маленькое.. Так что все я правильно делал.. то что у меня медленное время срабатывания и не большое отклонение, это как раз вписывалось в те 10 сек. Я так понимаю, это одна из причин, почему ионные EAP применяются только в микромасштабах (там они срабатывают быстрее). Но все равно попробую. И еще Arkadiy был прав, когда говорил, что по этому рецепту кто не знает тонкости ничего не сделает. Как я понимаю, как раз то что я насытил полученный результат в растворе KCl и дало результат, так как те же Nafion и другие гели насыщают, чтобы было достаточно ионов для для обмена. Без этого, данная конструкция работать не будет. Я сейчас только понял, так как вспомнил такой же пример с изменение прозрачности берлинской лазурью, там тоже гель необходимо насытить было в растворе. Плюс в исследованиях с Nafion, тоже насыщают его. Я раньше хотел собрать на Nafion, но у меня родные случайно выкинули пленку Nafion, так как решили что это отходы.. И потом не до этого было. Вообщем суть в том, что делаются пластины из углеродных нанотрубок или нанесение платины или другие альтернативы (которые не подвержены разрушениям в агрессивной среде). Затем делается прокладка мембранная, которая должна максимально впитывать и удерживать раствор насыщенный ионами. Что именно используется в данном случае роли не играет. Все исследования крутятся вокруг удешевления мембраны Nafion, и замене токопроводящих слоев. Но результат у всех схожий. Движение ионов не быстрый процесс. Хотя я встречал разные ухищрения. Первое, в растворе насыщенным ионами: Второе, это как у меня.. просто все видео ускорены в N раз.. так как частота частотой 0,15 Гц https://www.youtube.com/watch?v=Nn4b7Wi7RIo

там нет пьезо эффекта Ionic-EAP это другое. Электронный EAP это другое. Там я даже делал и в принципе общаюсь с ребятами из Росатома, которые занимаются как раз Электронным EAP. В моем случае именно ионный EAP. Его принцип я понимаю. Мне не понятно, как частота влияет на перенос ионов в электролите. Потому что я постоянно в исследованиях вижу, что Ionic-EAP у них работают на частотах 0,1-10 Гц в основном. Поэтому жду генератор сигналов, чтобы попробовать с ним. Наконец-то удалось получить первый результат. Генератора сигналов под рукой нет, поэтому приходится повышать напряжение (из исследований я видел что других частотах отклик слабый). Чтобы проверить правильно ли я делаю решил проверить предположение. Так как это ионные EAP, которые работают на переносе ионов от одной стороны к другой. Поэтому я дополнительно пропитал EAP в ионном растворе. И... небольшой результат есть. На видео видно отклонение. Это не тепловое расширение, а именно перенос ионов. Без них смещение было слабее. Так же я пропитал другие пластины в воде, там эффект не наблюдался. Так что хотя у меня под рукой нет генератора сигналов, но я знаю что на правильном пути. Так что пока генератор сигналов не пришёл мне, буду пробовать делать толще плёнки из нанотрубок и толще слой геля (посмотрел как аналогично делают для аккумуляторных батарей, заливая этот электролит).

Везде говорится что за счет переноса ионов. Они все мигрируют к одной из сторон и это приводит к отклонению. По сути там электролит, как в аккумуляторных батареях, только гелеобразный. Вчера попробовал замочить его в растворе KCL, и потом подать уже ток. А так же поднял до 9V. В этом случае начинает дымить. Так и не понял, то ли он изогнулся, то ли у меня дернулось. Сегодня буду повторять.

Небольшая часть работ по сборке электролита на пвс и паа https://link.springer.com/article/10.1007/s42452-021-04182-7 https://www.researchgate.net/publication/223231484_PH-responsive_swelling_behavior_of_polyvinyl_alcoholpolyacrylic_acid_bi-component_fibrous_hydrogel_membranes https://www.intechopen.com/books/2405 Эта малая часть, которые просмотрел и сравнил. Большинство в PDF, а тут их не прикрепить. Рецепт реально примитивный. Нанотрубки тут используются исключительно по той причине, что они не разрушаются в отличии от металлов при многократных циклах. Какие есть альтернативы среди гель ионных электролитов ? Из того что я знаю, это использование целлюлозы. Когда делал технологию изменения прозрачности. Там тот же принцип, перенос ионов. Но там, я по-моему прежде прогонял сквозь пластины погружённые в раствор KCl ток и лишь потом использовал (но может это и не обязательно было, точно не помню). Я же правильно понимаю, что ионный электролит (будь то гель или жидкость) не обязательно при переносе ионов с одной границы на другую будет разбухать или изгибаться? И это зависит именно от материала? И ещё, почему может быть так важна частота в данном случае?

Я посмотрел другие работы приготовления электролита из пвс и паа. Всё делаю верно. Дело в том, что этот ионный электролит используют в разных исследовательских работах при создании аккумуляторов. Добавляют порой добавки, но в целом всё тоже самое. Поэтому грешу пока на отсутствие генератора сигналов. Но есть ещё одни сомнения. 1) что сначала нужно пропитать/насытить ионами NaCL(для примера) , полученную гель мембрану после её высыхание. На это натолкнула мысль: PH-активированные полимеры Подготовка основы PAA-PVA PH активированный EAP - веб-сайт Эрика Киркпатрика, Тины Лорек и РикаНиппера , Университет Индианы , Пенсильвания Но сама ссылка не открывается. Но это предположение. 2) нужно отдельно высушить гель и потом использовать уже. 3) у меня две пластины из cnt соприкасаются и коротят 4) надо изолировать жидкий гель (по сути раствор) в чем то герметичном Я пробовал включать пока раствор сырой, пробовал делать толстые слои и тонкие, пробовал опускать в раствор. Ничего не помогает. Надеюсь что всё дело в частоте сигнала

Попробовал сделать мокрый вариант. Дело в том, что ionic EAP это влажный материал. Но всё равно не заработало. Растворы сделал верно. Единственная причина, которую вижу. Это необходимость сигнала определённой частоты. Так что без генератора сигналов тесты не закончить.

И так. Сегодня пробовал отдельно приготовить гель для ионных мышц. Собственно этот гель и является причиной их работы. Он переносит ионы из одного пластины к другой, либо разбухает (зависит от состава геля, хотя разбухание к ионным вроде не относится). Так как полноценного рецепта у меня нет, поэтому приходится экспериментировать, чтобы понять каждый шаг. 1) Первая проблема, ПВС не хочет растворяться, при нагревании воды испаряется меняя соотношение состава. 2) его нужно смешать с другими растворами, а он гелеобразный и взять 2 мл вязкого геля тоже задача. 3) это понять как итоговый гель полимеризуется. Оказалось, что только при нагревании. 4) при полимеризации геля, он должен иметь контакт с воздухом чтобы испаряться. Когда я накрыл силиконовой плёнкой, то гель не смог полимизироваться (см. видео). 5) фильтровальная бумага нужна только на этапе создание электродов из нанотрубок, если её не убрать, то всё вклеивается с ней. В общем пункт про нагрев до 80 градусов включает в себя не только лист из нанотрубок, но и гель между ними. Без это он просто вытечет весь. Теперь можно повторить полный цикл создания ионных EAP. Делал замеры mv, rpm, ph, T - но не совсем ясно как их измерить после полимеризации геля. Просто нагрев в момент полимеризации может показать один параметры и они будут совсем другие после полимеризации. Разве что увидеть вектор их изменений.

Попробовал сделать отдельно EAP пластины. Хотел посмотреть, можно ли не использовать фильтровальную бумагу и вместо просто нагревав шкафу, использовать горячие барабаны. И так горячие барабаны оказалась плохой идеей. Минуса два: - горячий барабан выдавливает весь раствор из бутерброда - он не сушит раствор, так как ни какая плёнка не может его впитать и вывести. В данном случае фильтрованная, бумага выступает в качестве сушки раствора. Замена фильтровальной бумаги на плёнку тоже не рабочая идея. Плёнку не даёт раствору высохнуть, а без этого он не рабочий. В жидком состоянии его электропродность ниже. Использование силикона как одно из плёнок тоже не дало эффект. Я думал что к силикону ничего не липнет. Ошибся, всё липнет и отходит хуже чем от фильтровальной бумаги. Единственный плюс, это упаковывать уже готовую конструкцию в плёнку. Тут да, на одной из фото я упаковал раствор, но можно и готовое изделие. Это даст герметичность и изолирует от воздуха.

проблема в том, что точно не известно какая нужна частота. Я лишь предположил основываясь на других подобных работах. В любом случае придется генератор сигнала взять для этого. Пока попробую получить идеальным каждый компонент и сделать замеры их параметров, чтобы понимать как влияют про пропорции, толщина и площадь. Но если частота реально 0.1 Гц окажется (или около того), то это конечно плохо. так как значит время отклика очень медленное.

Попробовал сделать искусственные мышцы. Если правильно Ion-EAP. С учётом того, что рецепт у меня "рваный", часть вещей пришлось додумывать самому. Первый блин комом. Я себе представлял конечно крупные образцы, а по факту всё очень мелкое выходит. Дело в том, что после сушки раствора, остаётся тонкий слой материала из углеродных нанотрубок, который надо аккуратно снять с фильтрованной бумаги. По факту получается мелкие фрагменты, с которыми потом работать. Я предполагал, что после фильтрации раствора с углеродными нанотрубками за основу будет взята фильтровальная бумага, которая пропиталась раствором. В реальности, она нужна, чтобы убрать остатки раствора из полученной смеси. При том, что там и так практически все это нанотрубки. То есть 5% CNT от раствора (по весу), по своему "внешнему объему" это 90% полученного материала. То есть условно 2 мл ДМА (1,2 гр) и CNT 0,06 гр (5% от 1,2 гр), хотя по идеи нужно было считать не от 100% а от 95% но это уже на первом опыте не принципиально. следуем этой схеме, она общая для всех Ion-EAP Вот это я получил, два слоя "CNT-DMA" и между ними "гель" толщиной порядка несколько микрометров. Да, первый результат явно провальный. Нужно отдельно отработать момент получения подложки "CNT-DMA" и отдельно создания геля. Заодно посмотреть на параметры данного геля. Как я понимаю это гелеобразный электролит, где перенос ионов по сути являются причиной деформации. Надо посмотреть заодно альтернативные варианты получения геля с аналогичными свойствами. И так провалы: - полученный образец не работает. С другой стороны мне нужен генератор сигнала, который мог бы генерировать на частоте в 0,1 Гц и выше. Тут надо докупать его, поэтому не могу что-то утверждать на 100% - когда делал раствор геля, который расположен между слоями, по-моему ошибся и сделал как то не качественно его. Гель полимеризовался раньше, но это не точно (возможно просто в конце эксперимента такое было только у осадка на дне) - не ясно какой слой нужно геля. Так как возможно я его сделал не качественно, то он вышел жидким и по сути растекся. Плюсы: - проделал весь путь получения, теперь есть понимание куда двигаться - слой cnt получился толщиной 0,044 мм, уд. сопротивление 0,043 ом*мм2/м (вроде по расчётам). Попробую качественно повторить опыт. И надо докупить оборудование Возможно гель можно заменить на другой состав. Насчет CNT, я вообще не уверен, что они тут играют ключевую роль, из различных исследования я понял то, что материал с CNT в EAP не деградирует (в отличии от металлов). Но получение крупных слоев, это конечно отдельная непростая задача. Так как после сушки, полученный CNT слой нужно еще аккуратно убрать с бумаги и его еще нужно спрессовать там (этого нет в рецепте, но это стало понятно во время опыта и в принципе так делают в других похожих исследованиях).

Посмотрим. Попробую сначала как в рецепте сделать. А там будет видно, что добавлять. По идеи он должен оставаться в гелеобразном состоянии. Другое дело что контакт с воздухом вероятно будет влиять на срок жизни. У меня такое было когда делал электролит для берлинской лазури. Но там было проще, так как не нужна была гибкость. Возможно тут тоже нужна герметичность.

Так он вроде полимизируется, смешиваясь с раствором PVA. Как я это сейчас вижу... то так как тут Ionic EAP, то там принцип такой... ионопереносящий гель между двумя пластинами. То есть фильтруем через бумагу микс углеродных и ДМА, ультразвуков и сушим и получаем две "пластины". А между двух пластин как раз гель, который является смесью миксов PVA и PAA (из прежнего шага). А дальше подается напряжение и определенная частота, например, 2,5 В и частоте 0,1 Гц (взяты из другого примера Ionic EAP). В принципе все Ionic EAP имеют такую схему. пример тут описан https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8659251/

Второй момент. Обработал разными роллерами и ракелем нанесение силиконового клея. В принципе после прокатки под прессующим валом, клей распределяется равномерно. Но все равно есть некоторые неровности. Чем более безболезненно разбавлять силиконовый клей, чтобы он стал более "жидким"? - чтобы он более равномерно растекался - чтобы его можно было заполнить вот в такую штуку. Для подачи силиконового клея. Так как в гелеобразном состоянии он нормально течь не будет на валик. Я попробовал смешать с растворителем, но добавил слишком много растворителя... как итог силиконовая пленка склеилась плохо. Я уменьшу дозировку растворителя. Но может есть более безопасная добавка, которая менее болезненно скажется разбавлении силиконового клея до более жидкого состояния? Или может свой силиконовый клей собрать и там играться с пропорциями? Или этот процесс уже давно разработан и не стоит изобретать колесо? Если разработан более жидкий силиконовый клей (а не гелеобразный), но какой?

Получил все реактивы и тут я понял, что рецепт какой то кривой. на 3-ем шаге мы получаем раствор и на 4-ом шаге мы получаем второй раствор. Но как смешивать растор3 и раствор4 ничего не сказано. Второй момент пункта 4. Сказано про 5% углеродных трубок. Я так понимаю имеется ввиду 5% по весу от 1мл ДМА или чего там. Третий момент как тестировать.. куда подавать напряжение, сколько, с какой частотой.. в общем вопросов много.

В этот раз нанес фоторезист более менее.. для опыта пойдет. Но вот силикон ни чем не разъедается.. Стягивается порой но не растворяется. Пробовал Бензин, ацетон, уксус, керосин, спирты, гидроксид натрия, ортофосфорную кислоту, Уайт-спирит, Растворитель В-646, Бензин Калоша, ацетон, толуол, сольвент (вроде что то еще). Чем можно попробовать травить силикон? не тот герметик, который продают.. а нормальный силикон. Герметики которые продают, как я понимаю тоже не растворяется, а скорее для растворители их просто убирают с поверхности. Например в нашел, что растворяется силикон: Любой концентрированный раствор плавиковой+азотной кислоты «растворит» кристаллический кремний. (Это необратимо, окисляется из Si в Si(4+).) Помогает нагрев, например, до 60°С. Легирование n или p может иметь небольшое значение. Это следует обычному соглашению о растворах травителей... а так же: ГЕКСАН и толуол но толуол даже за сутки не фига не растворил синтетический силикон, только слегка вытянул с одной стороны.

Вот что вышло с термочернилами в первый раз Это фломастер с термочернилами.. долго им возил.. А вот с краской.. было изначально много.. но после нагрева куда-то исчезла вся попробую повторит этот вариант, но с меньшей температурой и меньшим слоем краски Но честно думаю что это игрушки по сравнению с фоторезистом и не факт что термочернила оптом можно смыть