西北工大突破极寒作业难题！抗冻机器人新材料实现-50°C自加热巡检

一、产品介绍

西北工业大学空天结构技术重点实验室张卫红院士团队联合香港城市大学吕坚院士、香港理工大学王钻开教授，成功开发全球领先的多功能抗冻软体机器人系统。该成果发表于国际顶刊《Advanced Science》，通过分子级材料改性（乙酸乙烯酯-PVC凝胶）突破传统电活性聚合物低温失效限制，实现机器人从材料到集群控制的全面革新。

二、适用人群

1. 极地科考团队：极寒环境自主巡检与冰层处理
2. 航空工程师：航空发动机叶片、狭缝结构检测作业
3. 特种作业部门：低温管道维护与灾害救援
4. 机器人研发机构：智能材料与仿生系统开发

三、核心功能与技术实现原理

四、核心技术原理

材料级创新：
→ 乙酸乙烯酯改性PVC凝胶
通过引入乙酸乙烯酯分子链，重构聚合物网络结构：

1. 抑制塑化剂迁移，解决低温硬化与电击穿风险
2. 提升介电常数（电场响应效率）与力学延展性
3. 激活可控自加热：电压脉冲→分子摩擦→精准温控（-50℃~25℃动态调节）

系统级突破：

graph LR
A[72.5V低电压驱动] --> B[电致形变+电吸附]
B --> C[集群毫米级自组装]
C --> D[狭缝空间重构队列]
D --> E[自加热融冰/巡检任务]

五、工具使用技巧

1. 电压策略优化

   • 巡检模式：72.5V基础电压维持运动
   • 融冰模式：短时100V脉冲触发瞬时升温（≤3秒）
   • 节能模式：50V维持电吸附，集群待机功耗下降70%

2. 狭缝作业流程
   步骤1：单机进入≤5mm缝隙 → 步骤2：电吸附组建“链式结构” → 步骤3：首尾机器人同步加热融化冰障 → 步骤4：队列协同传输检测数据

六、访问地址

🔍 研究成果论文
https://doi.org/10.1002/advs.202507757
📍 技术应用对接：西北工业大学空天结构技术重点实验室（官网合作通道）

注：产业化项目已进入航空发动机检测试点阶段，企业合作请联系西工大技术转移中心。

关键技术参数引自《Advanced Science》论文及西北工业大学官方发布数据。