Каплю жидкого металла научили вращаться

25.01.2026

Инженерия все чаще отходит от классических представлений о механизмах, заменяя жесткие конструкции гибкими и адаптивными системами. Особенно заметен этот сдвиг в робототехнике, биомедицине и микроэлектронике, где традиционные моторы оказываются слишком громоздкими или хрупкими. На этом фоне разработка команды Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) выглядит принципиально новым шагом: исследователи создали вращающийся двигатель, в котором движение возникает внутри капли жидкого металла.

Новый тип актуатора получил название liquid metal droplet rotary paddle motor. Его ключевая особенность заключается в том, что вращение создается не за счет твердых роторов и подшипников, а благодаря управляемой циркуляции внутри самой металлической капли. В экспериментальной установке каплю жидкого металла помещают в солевой раствор и прикладывают к ней электрическое поле, в результате чего внутри возникают вихревые потоки, способные приводить в движение крошечную медную лопатку, погруженную в металл.

В отличие от классического электродвигателя, состоящего из катушек, магнитов, вала и множества механических узлов, в системе UNSW практически отсутствуют жесткие движущиеся детали. Здесь сам жидкий металл одновременно выполняет роль проводника, рабочего тела и источника механического движения. Медная лопатка в этой конструкции не является активным элементом, а лишь "следует" за внутренними потоками, подобно пассажиру в течении реки.

Руководитель проекта доктор Приянк Кумар подчеркивает, что использование потока самого жидкого металла позволяет создавать вращение без традиционной механики, делая двигатель компактным и изначально гибким. Такая архитектура особенно перспективна для систем, которые должны работать в деформируемых средах, включая мягкую робототехнику и потенциально даже медицинские импланты, где жесткие моторы быстро выходят из строя.

Эксперименты показали, что жидкометаллический двигатель способен развивать скорость до 320 оборотов в минуту, что является рекордным значением для актуаторов на основе жидкого металла. Хотя такие показатели несопоставимы с промышленными электромоторами, для мягких роботов, микромеханизмов и систем, перемещающихся в узких каналах, этого более чем достаточно. Аспирант Ричард Фукс, автор концепции, сравнивает устройство с миниатюрным водяным колесом, где роль реки играет управляемый электрическим полем поток внутри капли.

Интерес к подобным решениям во многом обусловлен уникальными свойствами жидких металлов, прежде всего сплавов на основе галлия. За последние годы они привлекли внимание ученых благодаря способности проводить электричество, менять форму, самовосстанавливаться и функционировать там, где твердые компоненты неприменимы. В данном случае жидкий металл становится не просто материалом, а полноценным элементом механической системы.

Потенциальные области применения такого двигателя выходят далеко за рамки лаборатории. Профессор Университета Сиднея Куруш Калантар-Заде, сотрудничающий с командой UNSW, отмечает, что подобные моторы могут лечь в основу крошечных роботов, способных перемещаться по сложным пространствам внутри человеческого тела. Кроме того, они перспективны для гибкой электроники, носимых устройств, микрофлюидных систем и имплантов, где важны мягкость, адаптивность и минимальное механическое воздействие на окружающую среду.

В то же время сами исследователи подчеркивают, что речь пока идет лишь о демонстрации принципа. Предстоит решить задачи масштабирования, долговечности, электрохимической стабильности и биосовместимости. Тем не менее разработка UNSW хорошо иллюстрирует более широкий технологический тренд: переход от жесткой "железной" механики к системам, в которых движение рождается на стыке физики, химии и электроники. Если такие двигатели найдут практическое применение, они могут открыть путь к устройствам, которые невозможно было бы создать с помощью классических моторов.

<< Назад: Лошади распознают страх человека из-за запаха пота 25.01.2026

>> Вперед: Видеоигры, образ жизни и масса тела 24.01.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Озоновая дыра должна исчезнуть 16.07.2019 Озоновая дыра предотвращает потепление климата в центральной и восточной части Антарктиды. По Монреальскому протоколу был установлен запрет на выброс фреонов и переход на другие газы. В связи с этим количество выбросов хлора уменьшается. Выброшенный же хлор живет в атмосфере лет 50-70. Сейчас мы наблюдаем, что его стало меньше. Это привело к тому, что если раньше озоновая дыра расширялась и "углублялась" (становилось меньше озона), то сейчас этот процесс замедлился: размеры и "глубина" становятся меньше. По результатам совместных исследований украинских и австралийских ученых озоновая дыра как явление должна исчезнуть к 2050-2070 годам. Об этом заявил Геннадий Милиневский, заведующий лаборатории физики космоса физического факультета Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, старший научный сотрудник Национального антарктического научного центра. По его словам, это сезонный эффект, который приводит к уменьшению озонового слоя, начиная с середины августа и до конца октября. В ноябре озоновый слой уже восстанавливается. В Антарктике озон имеет максимум на высоте около 20 километров. Как образуется озоновый слой? Ультрафиолетовые лучи Солнца производят диссоциацию молекул кислорода, отдельные атомы кислорода объединяются с молекулами кислорода и получаются молекулы озона, состоящего из трех атомов кислорода. В Антарктике зимой температура в стратосфере сильно падает - до -70...-80 градусов Цельсия. В это время образуются так называемые полярные стратосферные облака с замерзшими окислами азота и водой, и на частицах этих облаков собирается хлор. А он появился в большом количестве благодаря производству фреона, который широко использовался в холодильниках. Фреон у поверхности Земли - абсолютно устойчивый нейтральный газ, но тем не менее он диффундирует в атмосферу, попадает в стратосферу, где уже больше ультрафиолета, который его разбивает и освобождает свободный атом хлора. И один такой атом убивает тысячу молекул озона. Получается реакция - O3 + Cl > ClO + O2. А ClO свободно разрушается, опять появляется свободный атом хлора, который снова взаимодействует с озоном и приводит к его разрушению. Таким образом, хлор, можно сказать, "поедает" озон, пока он не исчезнет из стратосферы. И вот в зимнее время молекулы хлора попадают на замерзшие частицы полярных облаков, и создаются фактически их резервуары, где они накапливаются. Восходит солнце в конце весны, и эти облака быстро тают за один-два дня. Получается мощный выброс хлора, который "выедает" озоновый слой на высоте его максимума. Самое интересное, по словам Милиневского, что озоновая дыра, которую фактически создал человек, выбрасывая фреон, привела к тому, что создается устойчивое ограждение внутренней Антарктиды от теплых масс воздуха, что предотвращает потепление климата в центральной и восточной части ледового материка. И фактически в последнее время там температура не меняется, а, скорее, даже немного снижается.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026