Потеющий робот

04.02.2020

Ученые из Корнелльского университета (США) создали мягкую мышцу робота, которая может регулировать свою температуру, выделяя "пот". Благодаря этой способности роботы могут работать в течение долгого времени, избегая перегрева.

Управление внутренней температурой роботов - одно из самых больших препятствий на пути создания устойчивых и гибких роботов. Если двигатели с высокой скоростью вращения и экзотермические двигатели, которые приводят робота в действие, перегреваются, робот перестанет работать.

Это особая проблема для мягких роботов, которые сделаны из синтетических материалов. Будучи более гибкими, они сохраняют тепло, в отличие от роботов из металла, которое быстро рассеивает тепло. Вентилятор для внутреннего охлаждения не сильно может помочь, так занимает много места внутри робота и утяжеляет его.

Решение этой проблемы исследователи нашли в природе. Они решили адаптировать под искусственный механизм естественную систему охлаждения млекопитающих - потоотделение. Для этого команда создала необходимые нанополимерные материалы для потоотделения с помощью особенной технологии 3D-печати - многокомпонентной стереолитографии. Ее суть состоит в том, что смола затвердевает в заданной форме под действием света.

Исследователи изготовили приводы в виде пальцев рук, состоящие из двух гидрогелевых материалов, которые могут удерживать воду и реагировать на температуру - иными словами, сути, "умные" губки. Когда температура становится выше 30°C, нижний слой привода реагирует на нее и выталкивает воду в верхний слой, который усеян порами микронного размера. Эти поры чувствительны к одному и тому же температурному диапазону и автоматически расширяются для выделения "пота", а затем закрываются, когда температура падает ниже 30°С.

Обнаружено, что испарение воды снижает температуру поверхности привода на 21°C в течение 30 секунд. Процесс охлаждения примерно в три раза эффективнее, чем у людей. Приводы способны охлаждаться примерно в шесть раз быстрее при воздействии ветра от вентилятора.

Одним из недостатков технологии является то, что она может снизить мобильность робота. Также необходимо, чтобы роботы пополняли запас воды, что заставило авторов разработки представить себе мягких роботов, которые не только потеют, как млекопитающие, но и пьют, как они.

<< Назад: Аудиофильский плеер Walkman NW-A105 04.02.2020

>> Вперед: Ракеты в пять раз быстрее звука 03.02.2020

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 Созданы зеркала из 1000 атомов 12.10.2016 Работая независимо друг от друга, две группы физиков во Франции и в Дании создали самые маленькие зеркала в мире. Вот только увидеть себя в них нельзя. "Зеркала" из одной и двух тысяч атомов подвешены в пространстве наподобие нитки бус. Контролируя расстояние между атомами, ученые могут быстро изменять оптические свойства зеркала. В пределе оно способно отражать 75% направленного на него света. Обычные зеркала, сделанные из полированного металла, отражают свет за счет обобщенных электронов в металле, которые испускают свет при возбуждении направленным на зеркало потоком фотонов. В зеркалах датских и французских ученых используется другой принцип, основанный на брэгговской дифракции - сильном рассеянии волн определенной длины на периодической решетке рассеивателя. В отличие от обычных зеркал, которые отражают волны всего видимого спектра, зеркала Брэгга отражают только волны определенной длины. Это их свойство очень ценно для оптоволоконной техники, в которой передача сигнала осуществляется за счет света с четко определенной длиной волны. Луч, падающий на кристаллическую решетку, последовательно отражается от каждого ее слоя. Все отраженные волны интерферируют. Ghyb определенных условиях волна отражается строго туда, откуда пришла - это явление и называют дифракцией Брэгга. Менять расстояние между атомами в цепочке можно при помощи очередей вспышек света. Ученые полагают, что их изобретение может пригодиться для улучшения качества оптоволоконной передачи данных и для удержания кубитов в квантовых системах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026