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:

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 Через десять лет водители в Японии станут не нужны 15.07.2012 Власти Японии намерены приступить к реализации проекта по масштабному внедрению систем автоматического вождения автомобилей. В начале 2020-х годов японские автомобили будут двигаться под управлением автопилотов, которые смогут вести автомобили на большой скорости без помощи человека. Исследования в данном направлении начнутся в конце этого месяца. Предполагается, что автоматическая система повысит комфорт пассажиров, снизит количество пробок и предотвратит множество дорожно-транспортных происшествий. Также автопилот сделает автотранспорт более доступным и безопасным для пожилых людей, которых в Японии очень много. Автоматическая система, к тому же, решит актуальную для Японии проблему заторов на спусках и подъемах (60% пробок), где водители с трудом поддерживают равномерную скорость движения и часто попадают в ДТП. Японский автопилот будет действовать полностью самостоятельно - пассажиру лишь нужно будет выбрать точку назначения. Некоторые современные автотранспортные средства уже используют определенные технологии, позволяющие, например, поддерживать определенную скорость и дистанцию в потоке машин. Также в прошлом году на всей территории Японии были установлены беспроводные сети передачи данных о заторах и авариях. В целом инфраструктура готова для внедрения автопилота, осталось лишь разработать оборудования для автомобилей и диспетчерских узлов, что, по мнению японских специалистов, вполне достижимо в течение 10 лет. Есть, однако, целый ряд препятствий, которые предстоит преодолеть. В частности, необходимо создать контрольный центр, в чьи обязанности войдет управление движением на скоростных автомагистралях. Также для максимальной эффективности автоматических машин желательно построить специальные дороги, которые стоят очень дорого.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025