Роботы-насекомые с двигателями на ионной тяге

01.02.2019

У Природы много интересных изобретений, которые человеку не стыдно скопировать и использовать в повседневной жизни. Миллионы лет эволюции сотворили чудо из всего, что нас окружает. Часть из этого опыта человек пытается привнести в мир роботизированной техники, например, считая его ценным для создания летающих роботов-насекомых. Как следствие, появляются роботы-стрекозы или роботы-пчелы. Однако сложность масштабирования маховых механизмов и, как следствие, снижение управляемости заставляет искать иные неприродные источники подъемной силы для миниатюрных летательных аппаратов.

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли предложили использовать для роботов масштаба насекомых ионную тягу. Принцип работы таких ионных двигателей заключается в том, что с электродов под очень высоким напряжением положительно заряженные ионы (преимущественно азота) устремляются к решетке с противоположным зарядом. По пути ионы вовлекают в процесс нейтральные молекулы из воздушной среды, которые пролетают сквозь решетку и создают тягу. Такие двигатели бесшумные и способны поднять определенный полезный вес, но, к сожалению, требуют значительных запасов энергии.

В лаборатории университета создали летающий прототип платформы на ионном двигателе. Размеры сторон робота составляют 2 см при весе конструкции 30 мг. Еще 36 мг весит контроллер питания испускающих электродов. Напряжение на электродах достигает 2000 В, хотя сила тока всего 3,5 мА. К опытной платформе подводятся 7 проводов, по которым осуществляется питание и управление. Принцип управления прост - в необходимой последовательности отключается один из четырех массивов электродов, после чего происходит наклон и перемещение в нужную сторону.

В дальнейшем ученые планируют усовершенствовать платформу до полной автономности управления, за исключением питания. В обозримом будущем никто из них не ждет появления достаточно мощных, емких и миниатюрных автономных источников питания, чтобы разместить их непосредственно на платформе. Но управление можно будет отдать роботу, для чего планируется создать специальный контроллер и оснастить робота оптическими и другими датчиками.

<< Назад: Обнаружены следы столкновения двух суперземель 02.02.2019

>> Вперед: Надувные таблетки 01.02.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Квантовая батарея с мгновенной зарядкой и кратким хранением 14.09.2026

Аккумуляторы постепенно совершенствуются, однако между скоростью зарядки и способностью долго хранить энергию по-прежнему существует заметный компромисс. Исследователи, работающие в области квантовой физики, ищут принципиально иные способы накопления энергии. Одно из таких направлений связано с квантовыми батареями, использующими необычные свойства света и материи. Новый прототип продемонстрировал впечатляющую скорость зарядки, хотя до полноценного практического устройства ему еще далеко. Разработанная специалистами система способна получать энергию за фемтосекунды - квадриллионные доли секунды. Для сравнения, одна фемтосекунда составляет 10^-15 секунды. После завершения зарядки прототип удерживает накопленную энергию в течение наносекунд, то есть миллиардных долей секунды. Это примерно в миллион раз дольше самой зарядки. Однако столь эффектные показатели времени пока не означают, что устройство способно заменить обычный аккумулятор: запас энергии остается крайне небольшим. В осн ...>>

Загрязнение воздуха ослабляет ледники Гималаев 13.09.2026

Ледники высокогорных районов долгое время считались одними из наиболее удаленных от человеческой деятельности природных объектов. Однако даже эти гигантские массивы льда не защищены от загрязнения атмосферы. Частицы сажи, минеральной пыли и других веществ переносятся на большие расстояния, оседают на снегу и льду и изменяют их способность отражать солнечную энергию. На фоне глобального потепления подобное воздействие способно ускорять таяние ледников и усиливать связанные с ним природные риски. Особое внимание специалистов привлекают Гималаи, где ледники играют важную роль в формировании речного стока и поддержании водных ресурсов. Один из наиболее показательных регионов - Лангтанг в Непале. Несмотря на удаленность и живописный высокогорный ландшафт, он расположен по направлению переноса воздушных масс от одних из наиболее загрязненных промышленных районов Южной Азии. Недавний обвал ледника в этой местности сопровождался разрушительными внезапными паводками. При этом точная причина ...>>

Случайная новость из Архива Выращена пшеница, терпимая к соленой почве 23.03.2012 Группа австралийских ученых при участии Университета Аделаиды нашла способ создания различных твердых сортов пшеницы, который повышает урожайность зерновых на 25% на засоленных почвах. Интересно, что австралийцы заявили о новых сортах пшеницы, как о не генно-модифицированной культуре, хотя для придания устойчивости к соли в геном пшеницы был введен особый ген. По заявлению ученых, хотя они и использовали молекулярные методы для выявления гена солеустойчивости, введение этого гена осуществлялось не традиционными методами генетической модификации. Это означает, что продукты из такой пшеницы не будут классифицироваться, как трансгенные и смогут продаваться без каких-либо ограничений. Ученым впервые удалось внедрить ген толерантности к соленой почве в геном пшеницы, и полевые исследования показывают, что новая пшеница не только не чувствительна к соленой почве, но и дает на ней на 20-25% больший урожай. Разработка австралийцев очень важна, поскольку с проблемой засоленности почвы сталкиваются уже 20% сельскохозяйственных земель во всем мире. Проблема усугубляется с каждым годом и представляет большую угрозу для производства продуктов питания, особенно в свете глобальных изменений климата. Соленость почвы вызывает тревогу в Австралии, которая является вторым в мире экспортером пшеницы после США. По прогнозам специалистов, в 2050 году численность мирового населения достигнет девяти миллиардов человек, а спрос на продукты питания вырастет на 100%. Солеустойчивые сельскохозяйственные культуры в будущем станут важнейшим инструментом обеспечения продовольственной безопасности человечества.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026