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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Беспилотник в стиле олуши 24.12.2016 Олушевые представляют собой семейство морских птиц из отряда пеликанообразных. Эти птицы летают со скоростью 50-60 км/ч, пикируют в воду с высоты 30 м, складывают крылья за 0,1 сек., ныряют со скоростью почти 100 км/ч и погружаются на глубину до 12-15 м. Вполне естественно, что такие замечательные качества привлекли внимание исследователей Имперского колледжа в Лондоне, которые занимаются созданием нового типа беспилотника. В этом году на свет появилось несколько беспилотников-амфибий, способных двигаться как в воздухе, так и под водой. Например, Loon Copter разработки Оклендского университета (Новая Зеландия) представляет собой квадрокоптер, который садится на воду, заполняет камеру плавучести водой и медленно погружается. А CRACUNS, сделанный в Лаборатории прикладной физики университета Джонса Хопкинса, наоборот, проводит большую часть времени под водой и поднимается в воздух только по необходимости (правда, вернуться в воду пока не может). Для того, чтобы преодолеть недостатки существующих моделей и сделать беспилотник-амфибию более проворным, исследователи придали своему аппарату под названием AquaMav форму мини-ракеты с изменяющейся конфигурацией крыльев. Дрон весом 200 г поднимается в воздух благодаря крыльям, которые складываются вдоль корпуса, когда появляется необходимость нырять подобно олуше. Из воды беспилотник выскакивает так же стремительно с помощью баллончика с двуокисью углерода, развивая достаточную скорость для того, чтобы опять начать планировать. В этом аппарат уже больше напоминает летучую рыбу, нежели птицу. AquaMav способен находиться в воздухе до 14 минут и развивать скорость до 48 км/ч. При дальности полета до 5 км беспилотник может стать хорошим помощником в чрезвычайных ситуациях, например, при выбросе нефти в воду, поскольку его можно использовать как для наблюдения, так и для забора проб воды.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025