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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Глаз-протез с ночным видением 29.05.2020 Ученые из Гонконгского университета науки и технологии представили прототип искусственного электрохимического глаза, строение и принцип работы которого аналогичны обычному человеческому глазу. Провода, имитирующие зрительную кору головного мозга, передают визуальную информацию, собранную этими датчиками, на компьютер для обработки. А нанопроволоки настолько чувствительны, что могут превзойти оптический диапазон длин волн человеческого глаза, позволяя бионическую глазу реагировать на длины волн 800 нм, то есть работать на пороге между визуальным светом и инфракрасным излучением. Это означает, что устройство может видеть вещи в темноте, когда человеческий глаз уже ничего не различает. По словам разработчиков, обладатель такого глаза приобретет способность ночного видения. Исследователи также утверждают, что глаз может реагировать на изменения света быстрее, чем человеческий, что позволяет ему приспособиться к изменяющимся условиям за меньшее время. Каждый квадратный сантиметр искусственной сетчатки может вмещать около 460 млн наноразмерных датчиков. Тогда в сетчатке человека примерно 10 миллионов клеток на квадратный сантиметр. Теперь ученые намерены сконцентрироваться на том, чтобы иметь возможность подключения этого бионического глаза к визуальной системе человека.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026