Искусственные мышцы из нейлона для роботов будущего

27.11.2016

Создание эффективной мышечной системы для роботов всегда было одной из главных проблем современных инженеров. Искусственные мышцы получались то недостаточно прочными и гибкими, то слишком дорогими для массового производства. Однако ученым из Массачусетского технологического института удалось решить и эту проблему, использовав самый обычный нейлон.

Люди стремятся создавать роботов по собственному образу и подобию, потому что, насколько мы можем судить, человек лучше всего приспособлен для взаимодействия с окружающим миром. Благодаря исследователям из MIT, которые нашли способ использовать дешевый синтетический нейлон в качестве искусственных мышц для будущих андроидов, мы еще на один шаг продвинулись к заветной цели.

Идея искусственной мышечной системы далеко не нова. Она разрабатывается уже несколько десятилетий, на протяжении которых ученые с помощью различных материалов пытаются имитировать свойства настоящих мышечных волокон, главным из которых является способность сокращаться и быть достаточно гибкими. Однако исследователи чаще всего упирались в тот факт, что сложные синтетические полиматериалы, обладающие необходимыми качествами, стоили очень дорого и часто были совсем не такими прочными и эластичными, как настоящая мышечная ткань.

Пытаясь решить эту проблему, ученые из Массачусетского технологического института обратили внимание на другой материал, который позволил бы им создавать простые и дешевые искусственные мышцы. Они обнаружили, что при нагревании волокна нейлона сжимаются, при этом увеличиваясь в диаметре, что заставляет их изгибаться. Так, контролируя точное количество тепла и направление нагрева нейлона, исследователи смоли многократно перемещать пластмассовые волокна по определенным шаблонам, а это значит, что ими можно управлять с помощью довольно простых систем.

<< Назад: Цемент хорошо поглощает углекислый газ 28.11.2016

>> Вперед: Microsoft выпустит революционный смартфон 27.11.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Нанолазер-хамелеон 04.07.2018 Вдохновленные природой, исследователи из Северо-Западного университета (США) разработали новый нанолазер, который меняет цвета, используя тот же механизм, что и хамелеон. Хамелеон может легко менять окраску тела и тем самым слиться с окружающей средой. Благодаря чему происходит такая цветовая игра? Благодаря перераспределению пигментов четырех цветов, которые находятся в специальных "разветвленных" клетках (то есть у этих клеток есть отростки) - хроматофорах. Известно, что эти пигменты поглощают видимый свет в узком спектральном диапазоне. Однако это не единственный механизм, который использует хамелеон. Несколько лет назад швейцарские ученые обнаружили, что важную роль в изменении окраски играют также и другие пигментные клетки - иридофоры, которые, наоборот, не поглощают, а отражают свет. Эти клетки содержат кристаллические пурины, главным образом - нанокристаллы гуанина, которые организованы в четко структурированную решетку. Изменение расстояния между нанокристаллами (шага решетки) приводит к изменению цвета кожи. Второй механизм ученые из США и взяли за основу для своего нового лазера. Точно так же, как хамелеон контролирует расстояние между нанокристаллами на своей коже, лазер меняет величину периодической решетки металлических наночастиц, расположенных на гибкой полимерной матрице. Когда матрица растягивается, наночастицы "разъезжаются" дальше друг от друга, а когда, наоборот, сжимается, наночастицы приближаются друг к другу. За счет таких действий меняется длина волны света, испускаемого лазером, и, соответственно, меняется ее цвет. Разработка американских ученых может быть использована для создания усовершенствованных гибких оптических дисплеев в смартфонах и телевизорах, портативных фотонных устройств и ультрачувствительных датчиков, которые измеряют напряжение.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025