• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27.06.2017
Редакция Naked Science
199

Ученые создали графенового робота, который приводится в движение влагой

Использование обычной фотовспышки превратило оксид графена в двигатель для микророботов будущего.

151102103300-orig-ff-strongest-material-graphene-pioneers-00000905-full-169
©Wikipedia

Обыкновенная фотовспышка позволила Юн-Лай Чзану (Yong-Lai Zhang) и его коллегам из Цзилиньского университета получить материал, который меняет форму в зависимости от влажности окружающей среды. В статье, опубликованной журналом Optical Materials Express, ученые продемонстрировали простейшее устройство на основе этого материала – движущееся без какого-либо внешнего источника энергии, за счет градиента влажности.

 

Авторы использовали микроскопические листы оксида графена толщиной от 5 мкм. Яркие вспышки света, которые ученые получали с помощью обычной фотовспышки (расположенной в 20–30 см), заставляли листы обратимо изгибаться, причем величина этого изгиба зависела от относительной влажности среды и варьировалась от 0 до 85°.

 

Оптическое излучение широкого спектра, которое испускает вспышка, вызывала восстановление освещенной стороны листа оксида графена. В присутствии влаги эта сторона накапливает и удерживает меньше молекул воды, чем невосстановленная сторона, и становится больше нее, заставляя весь лист изгибаться. Демонстрируя это, Юн-Лай Чзан и его соавторы получили «робота» шириной 1 см, похожего на краба, который соединял «клешни» в присутствии влаги и раздвигал их, когда воздух становился сухим. Таким образом он способен покрыть до 3,5 мм всего за 12 секунд.

 

©Yu-Qing Liu et al., 2017

 

Ранее уже демонстрировалась способность таких графеновых пленок изгибаться под действием влаги, однако для активации этого процесса (частичного восстановления оксида графена) использовали химические методы, или ультрафиолет. По словам Юн-Лай Чзана и его коллег, эти варианты намного менее практичны и труднее контролируемы, чем использование вспышки.

 

Прочность, простота, биосовместимость и другие замечательные свойства графена, о которых так часто и так много говорят, обещают и новому устройству большое будущее. Легко представить подобные механизмы в составе, например, миниатюрных имплантатов и медицинских микрочипов, работающих внутри тела.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:56
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).

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

Вчера, 10:57
Сергей Васильев

Напряженная мыслительная деятельность приводит к накоплению нейромедиаторов в синапсах префронтальной коры. Это усложняет их работу и может повреждать нейроны, заставляя мозг сигнализировать об опасности.

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

10 августа
Анна Новиковская

Быть «кошатником» — вовсе не грех, но, согласно данным нового исследования, такие люди не всегда знают, что лучше для самих кошек. Напротив, хозяева, которые имеют небольшой опыт общения с домашними животными, могут оказаться внимательнее к потребностям питомца и максимизировать его удовольствие от общения с человеком.

10 августа
Василий Парфенов

Изначально выглядевшая многообещающе ракета-носитель Antares в последние годы стала довольно проблемной. Для ее создания требовалась кооперация США, Украины и России, которая в свете сложившейся геополитической обстановки практически невозможна. Решением проблемы станет переход с российских двигателей на созданные в Америке. И ключевую роль в нем сыграет частично украинская компания Firefly Aerospace.

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

Написать комментарий

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: