• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
26 июля
Сергей Васильев
3
3 764

Инженеры превратили мертвых пауков в манипуляторы для роботов

5.9

С помощью пневматики лапки мертвых пауков могут двигаться, захватывать и удерживать объекты больше собственного веса, открывая новое направление робототехники — «некроботику».

Паук-волк Lycosidae
Паук-волк Lycosidae / ©Ziva&Amir, Flickr

Инженеры из американского Университета Райса продемонстрировали, что тела пауков сохраняют способность реагировать на изменение внутреннего давления. Это позволяет использовать их в качестве контролируемых захватов для манипуляции небольшими объектами, а некоторые доработки сделают их еще эффективнее и долговечнее. Возможно, подобный подход ляжет в основу совершенно нового и необычного направления «некроботики». Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале Advanced Science.

Команда Дэниела Престона (Daniel Preston) специализируется на разработке роботизированных систем из «нетрадиционных» компонентов, таких как текстиль, эластомеры и гидрогели, пневматические и даже химические приводы. «Пауки тоже подпадают под эту категорию, — отметил профессор Престон. — Их также никто до сих пор не использовал, но у них есть неплохой потенциал».

В самом деле, в отличие от позвоночных, которые используют для движения мускулы, паукообразные применяют для этого гидравлику. В головогруди у этих животных расположена камера, заполненная жидкостью. Давление из нее по системе трубочек передается на лапки, заставляя их выпрямляться — или автоматически сжиматься, когда давление падает. Это делает пауков достаточно простыми, но эффективными гидравлическими системами захвата.

Вверху — графическое описание работы. Внизу — демонстрация системы в действии: «паучий захват» вынимает деталь из электрической цепи, и светодиод гаснет / ©Preston Innovation Laboratory

Чтобы продемонстрировать оригинальный подход, инженеры экспериментировали с мертвыми пауками семейства Lycosidae разных размеров. В головогрудь им вводили тонкую полую иглу и фиксировали клеем, затем к игле подсоединяли шприц. В результате при накачивании воздухом лапки паука раздвигались, а при высасывании его шприцем — сжимались. Опыты показали, что одни те же останки работают на протяжении более чем тысячи циклов, и лишь затем ткани и сочленения начинают существенно деградировать.

©Rice University

Такая система из пневматики и экзоскелета мертвого паука способна удерживать груз в 130 процентов от собственной массы. Однако у мелких пауков этот показатель выше, и ученые полагают, что если использовать останки самых крошечных видов, можно добиться еще более впечатляющей грузоподъемности. Кроме того, деградацию после 1000 циклов они связывают с дегидратацией — потерей влаги, и этот срок можно будет продлить, используя защитное полимерное покрытие. Возможно, инженерам удастся даже научиться контролировать каждую лапку в отдельности, как это делают сами пауки.

Авторы настолько уверены в перспективности нового подхода, что уже дали ему специальное название — «некроботика» (necrobotic). «Существует масса задач по типу “захватить — поднять — перенести”, повторяющихся манипуляций с объектами на малых масштабах, — объясняет профессор Престон. — Это может быть даже сборка микроэлектроники. К тому же пауки биоразлагаемы, так что не внесут дополнительного загрязнения, что остается проблемой для более традиционных компонентов».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Позавчера, 14:54
Сергей Васильев

Крошечные маячки помогли ученым следовать за мигрирующими насекомыми в небольшом самолете, показав, что те уверенно ориентируются в пространстве, перелетая на тысячи километров.

Вчера, 15:23
Анна Новиковская

Со школьной скамьи мы знаем, что для того, чтобы зародилась жизнь, требуются два вида клеток — яйцеклетка от матери и сперматозоид от отца. Теперь, похоже, от этой давней догмы придется отказаться: группе израильских ученых удалось получить эмбрион мыши из стволовых клеток.

Вчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

12 августа
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

12 августа
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

3 недели назад
-
1
+
Нужно построить зиккурат!)))
3 недели назад
-
1
+
Следующим шагом будет нановивобиотика -- это когда живых паучков или других насекомых с помощь нанопередатчиков с вживленными в их мозг контактами приспособят для работы на конвейерных линиях по сборке комплектующих для микроэлектроники... Вот будет раздолье для борцов за права насекомых!
    3 недели назад
    -
    0
    +
    Скандал на заводе компаниянейм в бедной стране: правозащитники подозревают компанию в использовании личиночного труда!
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: