Массивы кристаллов, передающих эффективную беспроводную энергию

31.08.2023

Ученые из Университета Колорадо в Боулдере разработали беспилотное воздушное устройство, использующее энергию лазерного луча.

В исследовании, выпущенном Департаментом химической и биологической инженерии, специалисты описали гибкий фотомеханический материал, способный преобразовывать световую энергию в механическую работу без использования тепла или электричества. Этот материал предлагает перспективы для разработки эффективных беспроводных и дистанционно управляемых систем, имеющих применение в различных отраслях, включая робототехнику, аэрокосмическую индустрию и биомедицину.

В основе материала лежат мельчайшие органические кристаллы, которые под воздействием света начинают изгибаться и создавать механическую силу. Этот принцип открывает перспективы для замены электрических проводов в устройствах с использованием световой энергии. Такой подход обеспечивает беспроводное питание и управление роботами, автономными устройствами и транспортными средствами. Кроме того, эффективное трансформирование световой энергии устраняет необходимость в сложных системах для регулирования температуры и тяжелых компонентах электрооборудования.

Это исследование противоречит предыдущим попыткам, связанным с деликатными кристаллическими материалами, которые изменяли свою форму под воздействием фотохимических реакций, но часто трескались при воздействии света, что затрудняло их использование в практических приложениях.

Инновационный метод, разработанный в лаборатории Хейворда, включает в себя массивы мельчайших органических кристаллов, размещенных внутри полимерного материала с микроскопическими порами. При росте кристаллов в порах материала, их прочность и способность создавать энергию под воздействием света значительно возрастают. Гибкость и формовочные свойства материала делают его универсальным для множества применений.

Ориентированные кристаллы способны выполнять определенные задачи под воздействием света, например, сгибать или поднимать предметы. Когда материал меняет свою форму, действуя на прикрепленный груз, он создает движение, а сам груз перемещается. Кристаллы способны сдвигать объекты, значительно превосходящие их собственный вес. К примеру, как видно на прилагаемом изображении, полоска кристаллов массой всего 0,02 мг успешно поднимает нейлоновый шарик весом 20 мг, преодолевая массу, превосходящую свою на 10 000 раз.

<< Назад: Скрытая идентификация с помощью невидимых QR-кодов 01.09.2023

>> Вперед: Извлечение чистой воды из тумана 31.08.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Бессонница приводит к диабету 13.09.2018 Ученые обнаружили связи между лишением сна, усиленным потреблением пищи, снижением двигательной активности и повышением риска развития диабета 2 типа. Группа исследователей из Высшей школы медицины Тохо в Японии объяснила: "Неясно, что было причиной непереносимости глюкозы: изменения в потреблении пищи и расходовании энергии или отсутствие сна". Исследователи изучали две группы мышей: одна группа не спала в течение шести часов каждую ночь, а другая могла спать по своему желанию. Обеим группам ученые предлагали неограниченное количество жирной пищи и сахарной воды, имитируя набор продуктов питания современного человека. Кроме того, у всех животных были ограниченные возможности для физической активности. Исследователи измерили уровни глюкозы и жира в печени сразу после эксперимента. Уровень глюкозы в крови был значительно выше в группе "недосыпания", чем в контрольной группе. Уровни триглицеридов (жиров) и производство глюкозы в печени также увеличивались после одной бессонной ночи. Повышенный уровень триглицеридов в печени связан с резистентностью к инсулину (неспособностью организма правильно обрабатывать инсулин). Кроме того, недостаток сна изменил экспрессию ферментов, которые регулируют обмен веществ в печени. Эти данные свидетельствуют о том, что лишение сна даже в течение шести часов одной ночи может вызывать серьезные последствия для печени и обмена веществ. Ученые собираются исследовать возможные пути предотвращения подобных последствий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026