Сегодня 29 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали управляемые светом наномускулы, способные поднять массу в 1000 раз больше собственной

Учёные из Университета Колорадо в Боулдере сделали шаг к созданию искусственной мускулатуры и приводов, управляемых светом. Они создали наноматериал, в котором свет преобразуется в механическую работу без промежуточных действий. Опытный образец такой «мускулатуры» поднимал груз в 1000 раз большей массы, чем весил сам. В перспективе такие управляемые светом мускулы могут стать основой роботов и беспилотников с беспроводным питанием.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Новый материал создан на базе крошечных органических кристаллов, преобразующих свет в значительные механические усилия, достаточные для поднятия массы в 1000 раз больше собственной. Такой материал кроме совершения непосредственных физических действий может стать источником энергии для дистанционно управляемых систем — роботов или транспортных средств.

В основе всех подобных фотохимических материалов лежат химические и физические преобразования на молекулярном уровне. В целом они представляют интерес по простой причине — они управляются освещением, что сильно упрощает разработку ответственных узлов в робототехнике. Но при этом инженеры и учёные должны найти способ трансформировать молекулярные преобразования в ощутимую механическую работу, а это задачка не из лёгких.

Значительной трудностью на пути к масштабной работе «наномускул» оставалась высокая вероятность растрескивания кристаллических структур. Чтобы предотвратить такую порчу материала, учёные поместили фотохимические нанокристаллы на основе диарилэтена в пористый полимерный материал полиэтилентерефталат. Поры микронного размера ограничивали рост кристаллов и не давали им растрескаться, действуя как фиксирующая оболочка.

Эксперименты с полученным образцом показали его высокие прочностные характеристики. Материал не трескался при изгибах на 180 °. Чередование освещения ультрафиолетовым и обычным светом заставляло материал сгибаться и разгибаться. При собственном весе массива в 0,02 г он с лёгкостью поднимал нейлоновый шарик массой 20 г. Чтобы такой мускул поднял руку робота, ему достаточно попасть под луч света.

 Источник изображения: University of Colorado Boulder

Источник изображения: University of Colorado Boulder

Прежде чем такие роботы выйдут в мир предстоит проделать много научной работы. Новый материал не может похвастаться эффективностью и универсальностью. КПД его работы очень мал, а физические движения ограничены командами «согнуть» и «разогнуть».

«Нам ещё предстоит пройти долгий путь, особенно в плане эффективности, прежде чем эти материалы смогут составить реальную конкуренцию существующим приводам, — сказал ведущий автор работы, опубликованной в Nature Materials. — Но данное исследование является важным шагом в правильном направлении и даёт нам представление о том, как мы сможем достичь этого в ближайшие годы».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Критическая проблема поставила будущее российского хоррор-шутера Pine Harbor под угрозу — разработка остановлена 2 ч.
«Мечты сбываются»: создатель мода Seamless Co-op для Dark Souls 3 и Elden Ring добавит бесшовный кооператив в Dark Souls 2 3 ч.
Cloudflare предотвратил рекордное количество DDoS-атак в 2024 году, в том числе гиперобъёмных 4 ч.
В Windows 11 появилась возможность отключения фильтра ненормативной лексики 4 ч.
Bandai Namco раскрыла системные требования Elden Ring Nightreign — GTX 1060 всё ещё в деле 4 ч.
Google проведёт посвящённое Android мероприятие в преддверии Google I/O 5 ч.
Blizzard выбрала корейскую компанию, которая сделает новую StarCraft 5 ч.
Погасших ещё никогда не было так много: продажи Elden Ring достигли 30 миллионов копий 6 ч.
Количество атак на сайты российских компаний удвоилось в первом квартале 7 ч.
Объём российского рынка промышленного ПО достиг 60 млрд рублей в 2024 году 7 ч.
8BitDo представила беспроводную мышь Retro R8 N Edition в стиле приставки NES 2 ч.
IBM пообещала инвестировать $150 млрд в США в течение пяти лет, но где она возьмёт столько денег — не сказала 2 ч.
ЕС провалил реализацию «Закона о чипах» — теперь придётся писать новый 2 ч.
«Рикор» выпустила модульный мини-ПК со сменными наборами портов и быстрым доступом внутрь корпуса 3 ч.
Vivo представила субфлагманы iQOO Z10 Turbo и Z10 Turbo Pro с очень ёмкими батареями и ценой от $250 4 ч.
Слабые продажи Apple Vision Pro придали импульс разработке более лёгкой и доступной Vision Air 5 ч.
Nothing представила наушники CMF Buds 2, Buds 2a и Buds 2 Plus — до 61,5 часа автономности, шумоподавление и цена от $50 5 ч.
Защищённый смартфон Oscal Marine 2 с мощной батареей подойдёт для работы в экстремальных условия и походах 5 ч.
Doogee представила передовые защищённые смартфоны на выставке «Связь-2025» 7 ч.
Nothing представила CMF Phone 2 Pro — модульный смартфон с зум-камерой всего за €250 7 ч.