論文の概要: A Soft Robotic Demonstration in the Stratosphere

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04352v1
• Date: Wed, 04 Mar 2026 18:19:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.904132
• Title: A Soft Robotic Demonstration in the Stratosphere
• Title（参考訳）: 成層圏におけるソフトロボットデモ
• Authors: Codrin Tugui, Tirth Thakar, Anatol Gogoj, Alexander White, Ang Leo Li, Alexander Yin, Edward Pomianek, Mihai Duduta,
• Abstract要約: ソフトロボットは適応性には利点があるが、ほとんどは成層圏に近い圧力と温度の極端にレジリエンスがない。 トリメチル(メチルシクロペンタジエニル)プラチナ(IV)を触媒として,紫外線下でのシリコーンエラストマーの架橋機構を提案する。 材料レジリエンスの利点は、最先端のアクリルおよびシリコーンケミストリーと比較して、制御された実験で-40Cと120C、およびほぼ真空で示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.91681227094761
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Machines designed for operation in Space, as well as other extreme environments, need to be both resilient and adaptable when mission parameters change. Soft robots offer advantages in adaptability, but most lack resilience to the pressure and temperature extremes found as close as the Stratosphere. Dielectric elastomer actuators overcome some of those limitations when built as solid state compliant capacitors capable of converting electrical energy into mechanical work, but the elastomer resilience limits the device's operating window. Here we present a crosslinking mechanism for silicone elastomers under ultraviolet light using trimethyl(methylcyclopentadienyl)platinum(IV) as a catalyst to react hydrosilane to vinyl groups. The formation of carbon-carbon bonds enables fast processing under UV light and exceptional electro-mechanical performance in dielectric elastomer actuators. The material resilience advantage is demonstrated in controlled experiments at -40° and 120° C, as well as near vacuum, in comparison with state-of-the-art acrylic and silicone chemistries. Fully autonomous systems controlling grippers made with the novel silicone were integrated into payloads for high altitude balloon testing. Two stratospheric balloon missions were carried out and demonstrated DEAs as a viable soft robotic technology under space-like conditions (as high as 23.6 km elevation, at <0.05 atm and -55° C). The combinations of chemical building blocks and catalyst can be further expanded to address other challenges for silicones, including adhesion and additive manufacturing.
• Abstract（参考訳）: 宇宙での運用のために設計された機械は、他の極端な環境と同様に、ミッションパラメータが変化したときには弾力性と適応性の両方を必要とする。 ソフトロボットは適応性には利点があるが、ほとんどは成層圏に近い圧力と温度の極端にレジリエンスがない。 誘電体エラストマーアクチュエータは、固体準拠のコンデンサとして電気エネルギーを機械的作業に変換することができるが、エラストマーのレジリエンスはデバイスの動作窓を制限する。 ここでは, トリメチル(メチルシクロペンタジエニル)プラチナ(IV)を触媒として, 紫外線下でのシリコーンエラストマーの架橋機構について述べる。 炭素-炭素結合の形成は、紫外線下での高速な処理と誘電体エラストマーアクチュエータにおける異例の電気機械的性能を実現する。 材料レジリエンスの優位性は、最先端のアクリルおよびシリコーンケミストリーと比較して、40°Cと120°Cの制御実験および近真空で実証される。 新型のシリコン製グリップを制御する完全自律システムが高高度気球試験用のペイロードに統合された。 2つの成層圏気球ミッションが実施され、DEAは宇宙のような条件下で実行可能なソフトロボティクス技術として実証された(高度は23.6 km、高度は0.05 atmと55° C)。 化学建築ブロックと触媒の組み合わせは、粘着性や添加性製造などシリコンの他の課題に対処するためにさらに拡張することができる。

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