Dok su robotski silikon i ljudski silikon vrlo slični u osnovnim komponentama i osnovnim performansama, njihovi scenariji primjene vode u funkcionalnim naglaskom, sigurnosnim standardima, procesima proizvodnje i troškovima . fokusira se na tri dimenzije: Svojstva materijala, scenariji aplikacija i tehnički zahtjevi:
I . Osnovne komponente i osnovne performanse: zajednički izvor, ali različite upute za optimizaciju
Sastav materijala
Oba se temelje na dvokomponentnoj silikonskoj gumi sa dodavanjem (komponenta A: silikona + komponenta B: sredstvo za stvrdnjavanje), koji čini meki elastomer kroz vulkanizacijsku reakciju ., ali proporcije aditiva se razlikuju:
Robotski silikon može sadržavati dodatne agense protiv habanja i anti-starenja kako bi se prilagodio dugoročnom mehaničkom pokretu . Neki proizvodi uključuju provodni materijali (poput srebrnih paste i karbonskih nanotubija) za postizanje taktilnih povratnih informacija .
Ljudski silikon naglašava biokompatibilnost, a aditivi moraju biti certificirani prema medicinskim standardima kao što su FDA i SGS kako bi se osiguralo da su netoksični, bez mirisa i ne-alergenijski . fizička svojstva
Raspon tvrdoće: oba silikona mogu postići pogon tvrdoće od podešavanja formulacije, ali robotski silikoni imaju srednju tvrdoću (20-30 obale a) da uravnotežuju šireg opsega (0-18 na obali a) da simuliraju taktilni osjećaj ljudskog tkiva .
Natezna i suza: Robotski silikoni moraju izdržati viši mehanički naprezanja, obično sa zatezom veća od ili jednaka 5 MPa i suzama veća od ili jednaka 14 kn / m . zatečenim čvrstoćom od otprilike 10-14 kn / m .
II . Scenariji aplikacija: Funkcionalni zahtevi određuju svojstva materijala
Robotski silikon
Osnovni zahtjevi: Taktilne povratne informacije, izdržljivost i prilagodljivost okoliša .
Taktilni senzori: Posluživanje kao meka senzorski supstrat, ovi materijali mogu se ugraditi sa triboelektričnim materijalima ili mikroneedle-ovim slovom, koji je ubrzao senzor UBC-a, . Ekstremno prilagodljivost okoliša: Visoka temperaturna otpornost ({4}} stepen do 250 stepeni), Otpornost na hemijsku koroziju (poput hidrofobnog nano premaza za masnu okruženju) i produženi radni vijek do 100, 000 ciklusi .
Prilagođena proizvodnja: podržava 3D formiranje kalupa za ispis, što omogućava brz razvoj složenih konstrukcija (kao što su bionički dizajn kosti i mikrofluidijskih taktilnih sustava povratnih informacija) .
Ljudski silikon
Osnovni zahtjevi: BioSofety, realni dodir i jednostavnost obrade .
Medicinski: Koristi se u uređajima za protetiku i rehabilitaciju, ISO 10993 Ispitivanje biokompatibilnosti mora se proslijediti kako bi se osigurao dugoročni ljudski kontakt bez odbacivanja .
Proizvodi za odrasle: Simulirajte osjećaj ljudske kože, koji zahtijevaju visoku elastičnost (izduženje u prekidu veće od ili jednake 500%), malim puštanjem ulja i RoHS certifikat za okoliš .
Filmski i televizijski rekvizicija: Naglasite podesivost boje (kao što je ton kože i transparentnost) i detaljna reprodukcija (poput boraca na licu i vaskularnu teksturu). Tehnički zahtjevi: Sigurnosne standarde i proizvodne razlike u procesu
Sigurnosni standardi
. otpornost na industrijsku i otpornost na iP68 i otpornost na iP68 i UL94 plamen) . Neke medicinske robotske aplikacije zahtijevaju ISO 13485 Sertifikat za upravljanje kvalitetom za upravljanje kvalitetom i medicinske proizvodnje .
Silikon za ljudsko tijelo Primjene: mora proći FDA 21 CFR 177 {{5} "i ISO 10993 (biokompatibilnost) certifikate . Neki proizvodi moraju ispunjavati biorazgradive zahtjeve (poput elektronske kože zasnovane na hitozanu).
Proces proizvodnje
Silikon za robotiku:
Multimodalna senzorska integracija: Kroz proces koolulkanizacije, silikon se kombinuje sa piezoresistističkim i piezoresistističkim kapacitivnim senzorima za postizanje istodobnog otkrivanja normalne sile (0.1-10 n) i sile (± 50 stepeni) .
MINIATURIZIZOVANA PAKOVANJA: KORIŠTENJENOM LIJEKLOM LIJEKLOM TEMPLEKSNOM TEMSTOJNOM LIJEKOM LIJETE, debljina vizuelnog taktilnog senzora smanjena je na manje od 3 mm, prilagođavajući se kompaktnoj strukturi robota . ljudski silikon:
Precision infuzioniranje: Mašina za degaciju vakuuma koristi se za uklanjanje mjehurića i osigurati površinsku glatkoću manje ili jednake 0 . 1 mm za protetske udovi i kalupe za lica.
Slojevita tehnologija premaza: višeslojna silikonska struktura (poput 25 obale cifrenog senzora) uravnotežuje mekoću i izdržljivost, smanjenje troškova na jednu petinu tradicionalnih rješenja .
IV . Trendovi troškova i tržišta
Konstrukcija troškova
Silikon za integriranje senzora i provodnih materijala, jedinica je relativno visoka (otprilike. Yuan / kg), međutim, tehnologija velike skale zasnovana na digitalnim blizancima može smanjiti cikluse prilagođavanja od 2 sedmice do 48 sati) .
Ljudski silikon: Proizvodi medicinskih razreda su skupi (otprilike150-300 yuan / kg), ali standardizovana proizvodnja u sektoru proizvoda za odrasle smanjila je cijene do 70-100 yuan / kg .
Rast tržišta
Robotika: Očekuje se da će velika veličina tržišta dostići 4729 dolara, a silikonski senzori će pokriti 90% taktilnih potreba robotskih ruku: 203 milijarde enfil-ove veličine 2028, a razgradivi silikonski taktilni senzori postat će novi smjer za kratkotrajni nadzor implantata.