热力学知情的基于空气的软热机设计

软热机由于其易于集成到软结构中以及低电压功率需求，将在未来的软机器人中发挥重要作用。近期的工作已展示了依赖液气相变材料的软热机。然而，尽管许多软机器人以空气为主要组成部分，软空气循环并非该领域的焦点。在本文中，我们发展了基于空气的软热机设计与效率的理论，并通过实验证明可通过精心的循环设计提高效率。我们将一个简单的恒载循环与受奥托循环启发的设计的递减负载循环进行比较。虽然两者的效率都相对较低，但类奥托循环将效率提高了 11.3 倍，展示了该方法的潜力。我们的结果为开发基于空气的软热机作为驱动软机器人的新选项奠定了基础。