20.08.2020, 09:44
Сергей Васильев
3,8 тыс

Продемонстрирован микроскопический робот на спирте

❋ 5.9

Искусственные мускулы крошечного RoBeetle питаются горением метанола, позволяя ему работать в разы дольше любого аналога на электричестве.

©ASML, USC Viterbi / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Несмотря на все удобство электрохимических батарей, они остаются далеко не столь выгодными накопителями энергии, как обычное жидкое топливо. Их недостатки особенно заметны на малых масштабах, из-за чего микроскопические (массой менее грамма) роботы часто остаются привязаны «к сети» тонким проводом или вынуждены ограничиваться крайне коротким временем работы.

Но вот удельная энергия обычного метанола (20 МДж/кг) остается примерно на порядок выше, чем у самых совершенных аккумуляторов (1,8 МДж/кг). Поэтому инженеры из Университета Южной Калифорнии решили спроектировать миниатюрного робота RoBeetle, приводимого в движение сгоранием метанола и способного к куда более длительной автономной работе, чем чисто «электрические» аналоги. Об этом Сюфэн Ян (Xiufeng Yang) и его коллеги сообщают в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.

©ScienceNews, USC Viterbi

Авторы спроектировали искусственные «мускулы», которые сокращаются, используя метанол. Их основу составляют тонкие проволоки нитинола — никель-титанового сплава с памятью формы: изготовленные из него детали можно деформировать, однако при нагреве они вернутся к прежнему виду. На эти нити напылили платиновый катализатор, на котором происходит сгорание паров метанола. Его тепло и заставляет нитиноловые «ножки» робота сокращаться, чтобы снова «расслабиться» при остывании.

Разработчики продемонстрировали, что, невзирая на свои крошечные размеры, RoBeetle способен справляться с поверхностями разной текстуры — от бетона до гладкого стекла и мягкой подушки. При собственном весе всего 88 миллиграммов робот может тянуть объекты в 2,6 раза тяжелее, а установка дополнительного «топливного бака» на 95 миллиграммов метанола обеспечивает его автономной работой на протяжении почти двух часов. Авторы заверяют, что если аналогичная система использовала бы батарею, она проработала бы не больше нескольких секунд.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 15:23
Татьяна Зайцева

Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий