Naukowcy opracowali robota, który może przeciskać się przez szczeliny
Dobrze byłoby, aby robot, który ma eksplorować ciasne przestrzenie, mogł prześlizgiwać się przez wąskie szczeliny. Eksperymentalny nowy robot może to zrobić, naśladując gąsienicę. Robot o miękkim ciele o długości 9 cm został opracowywany na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej przez zespół kierowany przez prof. Yong Zhu.
Robot jest wzorowany na gąsienicy ćmy perłowej (Pleurotya ruralis). Podobnie jak inne gąsienice, ta również porusza się do przodu lub do tyłu poprzez sekwencyjne zwijanie segmentów swojego ciała – zwijanie ciała odbywa się albo od przodu do tyłu, albo od tyłu do przodu. I o ile gąsienica używa do tego swoich mięśni, o tyle robot wykorzystuje grzejniki z nanoprzewodów.
Jego ciało wykonane jest z dwóch ułożonych w stos warstw różnych polimerów – górna rozszerza się pod wpływem ciepła, natomiast dolna kurczy się pod wpływem ciepła. W górnej warstwie osadzona jest sieć srebrnych nanoprzewodów z wieloma punktami wyprowadzenia na całej długości robota.
Kiedy w którymś z tych punktów pojawia się prąd elektryczny, nanoprzewody w tym obszarze nagrzewają się, podgrzewając tym samym otaczający je polimer. Powoduje to, że ciało robota zwija się do góry tylko w tym obszarze. Tak więc, poprzez sekwencyjne przyłożenie prądu do wielu sąsiadujących ze sobą punktów wiodących, możliwe jest wygenerowanie loku, który biegnie w dół ciała w dowolnym kierunku.
– Wykazaliśmy, że robot gąsienicowy jest w stanie ciągnąć się do przodu i pchać się do tyłu - powiedział badacz podoktorski Shuang Wu, pierwszy autor badania. – Ogólnie rzecz biorąc, im więcej prądu zastosowaliśmy, tym szybciej poruszał się w każdym kierunku. Odkryliśmy jednak, że istnieje optymalny cykl, który dał polimerowi czas na ochłodzenie – skutecznie pozwalając "mięśniowi" rozluźnić się przed ponownym skurczem.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Inne
Naukowcy udowadniają istnienie półprzewodnikowych przełączników ciepła
Naukowcy z Ohio State wykazali, w jaki sposób zwykły materiał ceramiczny może zmienić swoją przewodność cieplną w odpowiedzi na pole elektryczne, otwierając drzwi do półprzewodnikowych przełączników ciepła, które mogłyby uczynić generatory termoelektryczne znacznie bardziej wydajnymi.
Poprzez selektywne aktywowanie grzałek z nanowirem z przodu i z tyłu robota, badacze byli w stanie przemieścić go przez 30 mm (1,2 cala) - długą szczelinę mierzącą zaledwie 3 mm wysokości.
– To podejście do napędzania ruchu w miękkim robocie jest wysoce energooszczędne i jesteśmy zainteresowani badaniem sposobów, w jakie moglibyśmy uczynić ten proces jeszcze bardziej wydajnym – powiedział Zhu. – Dodatkowe kolejne kroki obejmują integrację tego podejścia do lokomocji miękkiego robota z czujnikami lub innymi technologiami do wykorzystania w różnych zastosowaniach - takich jak urządzenia poszukiwawczo-ratownicze.
Źródło: North Carolina State University
