Умный мягкий материал 06.03.2021

Инженеры из Юго-Восточного университета Китая напечатали схемы из жидкого металла на одном куске мягкого полимера, создав интеллектуальный материал, который скручивается под давлением или механической нагрузкой.

В идеале мягкие роботы могли бы имитировать интеллектуальное и автономное поведение в природе - например, резкое схлопывание растения Венерина мухоловка, - сочетая ощущения и контролируемое движение. Но технически это бывает сложно выполнить: необходимо встроить в робота датчики и движущиеся части, использовать внешний компьютер. Требуется моноблочная конструкция, которая реагирует на раздражители окружающей среды, такие как механическое давление или растяжение.

Решением проблемы могут стать жидкие металлы, и некоторые ученые уже исследовали их использование в мягких роботах. Эти материалы могут использоваться для создания тонких гибких цепей в мягких материалах, и эти цепи могут быстро выделять тепло при генерировании электрического тока - либо от источника электрического тока, либо от давления, приложенного к цепи. Когда мягкие цепи растягиваются, ток падает, охлаждая материал.

Чтобы сделать мягкого робота способным к автономному интеллектуальному движению, команда китайских ученых хотела объединить жидкометаллические схемы с жидкокристаллическими эластомерами (LCE) - полимерами, которые могут претерпевать большие изменения своей формы при нагревании или охлаждении.

Исследователи применили сплав галлия и индия с никелем на LCE и с помощью магнитного поля переместили жидкий металл по линиям, чтобы сформировать непрерывную цепь. Силиконовый герметик, который меняет цвет с розового на темно-красный при нагревании, обеспечивает защиту и надежность цепи. Под действием тока мягкий материал скручивался при повышении температуры, и пленка со временем становилась все краснее.

Команда использовала материал для разработки автономных захватов, которые реагировали на давление или растяжение, прикладываемое к контурам. Эти приспособления могут захватывать небольшие круглые предметы и затем опускать их, когда давление снижается или материал растягивается. Наконец, исследователи сформировали пленку в форме спирали. Когда давление прикладывали к контуру в нижней части спирали, она разворачивалась, поскольку температура спирали увеличивалась.

Исследователи говорят, что эти чувствительные к давлению и растяжению материалы можно применять в мягких роботах, которые выполняют сложные задачи.

<< Назад: Энергия из уха 06.03.2021

>> Вперед: Компьютер напишет любую курсовую 05.03.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Концентрация углерода в воздухе достигла рекордного максимума 13.04.2021

Если к 2050 году полностью не прекратить выбросы углерода в атмосферу, глобальное изменение климата уже нельзя будет остановить Ученые из обсерватории Мауна-Лоа и Калифорнийского университета Сан-Диего зафиксировали в воздухе рекордно высокие показатели концентрации углерода. Исследования одновременно проводили сотрудники обсерватории на Гавайях и университета в США. Выводы ученых идентичны. Сейчас в атмосфере накопилось большое количество углерода. Это - самый высокий показатель с начала про ...>>

Белковые наномашины из бактерий 13.04.2021

Команда микробиологов из Университета Южной Калифорнии в США представила результаты своей работы над изучением так называемых тейлоцинов - особых натуральных белковых наномашин, производимых живыми бактериями. Некоторые виды бактерий особенно хорошо отмечаются в этом деле и представляют собой весьма многообещающий тип бактерий, при помощи которых можно создавать полностью подконтрольные бактериальные агенты, могущие эффективно бороться с различного рода вредоносными клетками в организме человека ...>>

Внедорожник на солнечной энергии Humble Motors Humble One 12.04.2021

Компания Humble Motors представила пятиместный внедорожник Humble One с запасом хода 800 км. Производитель планирует установить на крыше и окнах солнечные панели общей площадью около 7,6 квадратных метра, которые в идеальных условиях смогут пополнять запас хода на 97 км. Конечно, зарядка от энергии солнца не будет основной. Автомобиль сможет заряжаться и на привычных заправках для электромобилей. Производитель работает над уменьшением массы автомобиля, коэффициент аэродинамического сопротивле ...>>

Алмазные нанонити эффективнее Li-Ion батарей 12.04.2021

Ученые из Технологического университета Квинсленда (Австралия) спроектировали новый накопитель энергии, в основе которого лежит пружина. Только в данном случае она изготовлена из чрезвычайно перспективного инновационного материала - алмазных нанонитей. Пока что есть лишь небольшие экспериментальные образцы этого материала, но в ближайшем будущем, когда производство нитей станет дешевым и доступным, они превратятся в основу для множества новых технологий. Нанонить представляет собой одномерную ...>>

Чип, определяющий количество алкоголя в крови 11.04.2021

Знать точное количество спиртного в организме полезно не только водителям, но и тем, кто принимает препараты, несовместимые с алкоголем, или борется с зависимостью от зеленого змия. Разработанные ранее средства не всегда практичны, несмотря на достоверность показателей. Однако недавно проведенное исследование позволит решить все возможные неудобства. Ученые из США создали чип, позволяющий определять количество спиртного в крови. Его особенность в том, что он вживляется под кожу. По размеру ра ...>>

Случайная новость из Архива

Американские военные учатся спасать раненых солдат 18.01.2012

Армия США приняла на вооружение сложный и очень реалистичный медицинский комплекс-симулятор SimMan. Он состоит из высокотехнологичного манекена и программного обеспечения, симулирующего различные травмы и заболевания.

Потеря крови сегодня является основной причиной смерти на поле боя. Поэтому военным требуются реалистичные тренажеры, помогающие отработать быстрые и решительные действия по спасению раненого человека.

SimMan - это мобильная система, которая может моделировать различные ситуации: от автокатастрофы с черепно-мозговой травмой и внутренним кровотечением до взрывной травмы с ампутацией конечностей. Манекен реалистично имитирует дыхание, голос, биение сердца, движение легких, пульс и другие параметры, которыми можно управлять с помощью программного обеспечения.

Система SimMan позволяет в режиме реального времени моделировать различные осложнения и контролировать последствия того или иного медицинского вмешательства, что дает медикам возможность приобрести ценный опыт, который обычно врачам приходится приобретать в критических ситуациях с реальными пациентами, чья жизнь под угрозой.

Для применения манекена в полевых условиях разработана специальная версия SimMan 3G на базе портативного компьютера. С ее помощью можно разыгрывать различные сценарии экстренной помощи и эвакуации в обстановке максимально приближенной к реальности, например у дороги, внутри бронемашины, горной местности и т.д. Реалистичный манекен, пугающий зияющими рваными "ранами", производит на солдат соответствующее впечатление и готовит их к возможному шоку при виде раненого в бою товарища.

SimMan применяется не только военными, но и гражданскими медиками: для обучения и повышения квалификации. Обновляемое настраиваемое программное обеспечение позволяет моделировать сложные случаи, которые требуют нестандартных действий. Также существуют варианты манекенов для тренировки хирургов и детских врачей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов