Сегодня 24 июля 2024
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.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Моя любимая версия Quake II»: фанат воссоздал уникальную PS1-версию Quake II в официальном ремастере и выпустит её бесплатно 10 мин.
Activision уже начала продавать для Call of Duty контент на основе генеративного ИИ, но никому об этом не сказала 23 мин.
Crash Bandicoot N. Sane Trilogy спешит в Game Pass — инсайдер раскрыл точную дату добавления сборника в подписку 2 ч.
В первом полугодии число кибератак на российские компании увеличилось на 10 % 3 ч.
Игровое подразделение Netflix возглавил выходец из Epic Games 4 ч.
Уязвимость в Windows Hello позволяет хакерам обходить биометрическую защиту на бизнес-ПК 4 ч.
Apple выпустила четвёртые бета-версии iOS 18 и iPadOS 18 для разработчиков 5 ч.
Издатель Signalis и Bo: Path of the Teal Lotus уволил всех сотрудников и назвал это реструктуризацией — от Humble Games осталось одно название 5 ч.
В WhatsApp для Android и iOS появился аналог AirDrop для быстрой передачи файлов 5 ч.
Рост по всем направлениям: Alphabet выручила $85 млрд за второй квартал благодаря поиску и ИИ 6 ч.