Ученые создали графенового робота, который приводится в движение влагой — Naked Science
27.06.2017
4 минуты
Редакция

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

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.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

Позавчера, 13:51
23 минуты
Александр Березин

Спутниковые снимки показывают: отказ от пахоты в Штатах ведет к росту урожайности при снижении затрат. Россия, где был создан этот метод, сегодня его почти не применяет. Разбираемся, почему так получилось и чем он лучше традиционной вспашки.

Вчера, 13:30
2 минуты
Илья Ведмеденко

В результате крушения нового ударного вертолета Ми-28УБ погибли двое летчиков.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

9 декабря
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

Вчера, 13:30
2 минуты
Илья Ведмеденко

В результате крушения нового ударного вертолета Ми-28УБ погибли двое летчиков.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: