Полимерный материал, меняющий форму под действием магнитов

13.12.2019

Исследователи из Технологического института штата Джорджия (Georgia Tech) и Университета штата Огайо (США) разработали мягкий полимерный материал - магнитный полимер с памятью формы, - который магнитное поле заставляет скручиваться, сгибаться и хватать. Из материала можно сделать рычаги-захваты, которые смогут поднять хрупкие предметы, не повредив их, или груз в 1000 раз больше собственного веса.

Новый материал получен из трех компонентов, каждый из которых обладает уникальными свойствами. Один из них - полимеры с памятью формы. О подобных материалах, которые меняют форму при нагревании и возвращаются в исходное состояние, когда остывают, в последние годы сообщалось не раз. Некоторым из них для деформации достаточно разницы между комнатной температурой и температурой тела человека. Новый же материал нагревается, остывает и меняет форму за счет магнитов. Два типа магнитных частиц - один для индукционного нагрева и один с сильным магнитным притяжением - это вторые два "секретных ингредиента" нового материала.

Из полученного полимера ученые сделали захват-"коготь" Т-образной формы. Воздействие высокочастотного магнитного поля на исходный материал заставило частицы оксида железа нагреваться за счет индукции и нагревать весь "коготь". Из-за повышения температуры полимер с памятью формы стал размягчаться и становиться более пластичным. Затем исследователи "запустили" второе магнитное поле, в результате чего "когти" захвата смогли открываться и закрываться. Как только полимеры с памятью формы остывали, они "замораживались" в конечном положении.

Процесс изменения формы занимает всего несколько секунд, а прочность материала в "замороженном" состоянии позволила захвату поднимать предметы в 1000 раз тяжелее него. Авторы разработки отмечают, что их материал можно использовать в робототехнике: роботизированная рука с захватом из нового материала сможет поднять хрупкий объект, не повредив его. Такой инструмент пригодится, например, в пищевой промышленности.

<< Назад: Восстановление зубной эмали 14.12.2019

>> Вперед: Электрический гидросамолет 13.12.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружена связь между страхом и алкогольной зависимостью 13.12.2022 Изучая особенности запоминания страшных событий, ученые из Линчепингского университета выявили фермент, влияющий на ощущение тревоги и зависимость от спиртного. Некоторые области мозга особенно важны для обработки воспоминаний, связанных со страхом. Например, миндалевидное тело, которое активируется в случае опасности и сотрудничает с префронтальной корой. Все они запускают процесс регулировки эмоций. "Мы знаем, что сеть нервных клеток, соединяющая лобные доли с миндалевидным телом, участвует в реакциях страха. Связи между этими структурами мозга меняются у людей с посттравматическим стрессовым расстройством и другими тревожными расстройствами", - сообщила Эстель Барбье, руководитель исследования и доцент Центра социальной и аффективной неврологии (CSAN) и Департамента биомедицинских и клинических наук (BKV) Университета Линчепинга. Однако задействованные молекулярные механизмы долгое время оставались неизвестными. В новом исследовании ученые нашли и проанализировали белок PRDM2, эпигенетический фермент, который подавляет экспрессию многих генов. Было обнаружено, что уровни PRDM2 снижаются при алкогольной зависимости, приводя к преувеличенным реакциям на стресс. Очень часто алкогольная зависимость и тревожные состояния сосуществуют друг с другом, и исследователи давно подозревали, что в основе этих состояний лежало одно и то же явление. "Мы определили механизм, при котором повышенная активность в сети между лобными долями и миндалевидным телом увеличивает выученные реакции страха. И доказали, что подавление PRDM2 увеличивает консолидацию воспоминаний, связанных со страхом", - говорит Эстель Барбье. Команде ученых также удалось определить гены, которые влияют на снижение уровня PRDM2. По их данным, это приводит к увеличению активности нервных клеток, соединяющих лобные доли и миндалевидное тело. Пациенты с тревожными расстройствами могут получить пользу от лечения, которое ослабляет или стирает воспоминания о страхе. Биологический механизм, который мы идентифицировали, включает в себя подавление PRDM2, и в настоящее время у нас нет никакого способа его увеличить. Но этот механизм может быть частью объяснения того, почему некоторые люди более уязвимы к развитию состояний, связанных с тревогой. Это также может объяснить, почему эти состояния и алкогольная зависимость так часто встречаются вместе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025