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김주희 (부산대학교) 명지영 (부산대학교) 전지나 (부산대학교) 성재경 (주례여자고등학교) 고민정 (주례여자고등학교) 김희경 (주례여자고등학교) 임현지 (주례여자고등학교) 안창선 (부산대학교)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 창립 70주년 기념 학술대회
발행연도
2015.11
수록면
763 - 768 (6page)

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This paper presents design of an artificial muscle inspired from leaf movements of Mimosa pudica, a sensitive plant. Mimosa pudica’s leaflets quickly contract by the osmosis pressure in the pulvinus when the leaflets are stimulated. The osmosis pressure of Mimosa pudica is based on Potassium ions and the contraction of leaflets happens in few seconds thanks to their high flux membranes. We analyze fast osmosis reactions of Mimosa pudica and design an exemplary artificial muscle based on the analysis results to mimic the fast osmosis responses. For the analysis of the fast osmosis responses, the osmosis phenomenon is mathematically modeled, analyzed and verified through several experiments. The analysis showed that the fast osmosis responses require large diffusion coefficient with high-flux membrane or small volume to surface ratio of osmosis system. Such high-flux membranes, as the Mimosa pudica’s membrane, are practically unavailable, we design micro-scaled system to achieve a small volume to surface ratio. The contraction and relaxation of the artificial muscle are realized by changes of local concentration of Potassium ions that can be aggregated by the controllable electric field. As a result, the designed artificial muscle shows speedy reactions as Mimosa pudica does.

목차

Abstract
1. 서론
2. 삼투압 시스템 모델링
3. 삼투압 시스템 실험 및 해석
4. 인공 근육 설계 및 해석
4. 결론
참고문헌

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