• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.03.2021
Сергей Васильев
1
3 865

Мягкий подводный робот опустился в Марианскую впадину

5.2

Китайские разработчики сконструировали мягкого робота с гибкими электронными компонентами и полимерными плавниками, которые позволяют ему переносить колоссальное давление на глубинах больше 10 километров.

©Li et al., 2021

Давление воды увеличивается на атмосферу с каждыми десятью метрами глубины, и ниже нескольких сотен метров не способны опуститься даже подлодки. Батискафы, работающие на глубине в тысячи метров, требуют сверхпрочного корпуса: даже беспилотный аппарат нуждается в защите внутренних механизмов и электроники от такого огромного давления. Неудивительно, что дно Мирового океана остается по большей части практически неисследованным. Поэтому китайские разработчики выбрали иной подход к созданию глубоководных машин и разработали мягкого робота, практически нечувствительного к давлению «за бортом». Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Nature.

Как и многие их коллеги, авторы вдохновлялись примерами из живой природы. По словам конструкторов, идея была подсказана морскими слизнями, самыми глубоководными из известных рыб. В частности, кости их черепа не срастаются друг с другом, что позволяет ему легко деформироваться, подстраиваясь под давление среды. Так же обычные жесткие электронные компоненты у робота разделены на небольшие части, соединенные гибкими контактами, и размещены в разных частях его мягкого тела. А те микросхемы, для которых это невозможно, были изготовлены с увеличенными промежутками между кристаллами, благодаря которым они тоже способны выдерживать деформации без нарушения работоспособности.

Общий план строения робота заимствован у глубоководных морских слизней / ©©Li et al., 2021

Кроме того, движения «плавников» машины обеспечивают не двигатели, а гибкие полимеры, способные сокращаться под действием электричества. Стандартные решения для этого не подошли: эксперименты показали, что при достаточно большом давлении и низкой температуре величина их сокращений падает с примерно 20 до трех процентов, чего уже недостаточно для движения. Поэтому авторы подобрали новый полимерный материал, не такой эффективный в обычных условиях (сокращение около 13 процентов), зато не теряющий производительности с давлением так быстро (сокращение остается на уровне около семи процентов).

©Li et al., 2021, Nature

В целом робот напоминает помесь летучей рыбы со скатом: по бокам мягкого тела раскинуты мягкие плавники, сзади извивается длинный гибкий хвост. Общая длина аппарата составляет около 22 сантиметров, а «размах крыльев» — 28 сантиметров. Полимерные «мускулы» находятся в местах их соединений с туловищем; сами плавники выполнены из тонкой мембраны, которая и позволяет им отталкиваться от воды. Они не могут обеспечить скоростное перемещение, но это не так уж важно: главное — робот легко переносит любое давление в море.

Это продемонстрировали испытания устройства, проведенные сперва в лаборатории, под давлением, а затем в озере глубиной до 70 метров и в Южно-Китайском море, где он смог перемещаться на глубине более 3200 метров. Наконец, самые суровые испытания прошли в глубочайшей в мире Марианской впадине, на глубине более 10 километров. Авторы не рискнули отправить свой единственный экземпляр в свободное плавание здесь, однако показали, что даже в таких экстремальных условиях его плавники работают как надо.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:58
Алиса Гаджиева

В Северной Ирландии нашли неолитическое поселение возрастом не менее 5800 лет. Пока не ясно, почему люди обосновались именно там, но известно, что спустя тысячелетия за эти земли воевали могущественные королевства.

Вчера, 07:30
Мария Азарова

Авторы нового исследования провели эксперимент почти с 70 собаками разных пород, чтобы узнать, как они реагируют на вой одного волка и целой стаи.

4 часа назад
Даниил Сухинов

Хотя интуитивно люди склонны думать, что занятия музыкой полезны для их психического здоровья, научные исследования указывают на более сложную и неочевидную связь. В новой работе международная группа ученых обнаружила генетическую корреляцию между увлечением музыкой и психическим здоровьем на примере нескольких тысяч близнецов. Результаты исследования показывают, что у музыкально активных людей существенно повышен генетический риск развития депрессии и биполярного расстройства.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

Вчера, 07:30
Мария Азарова

Авторы нового исследования провели эксперимент почти с 70 собаками разных пород, чтобы узнать, как они реагируют на вой одного волка и целой стаи.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Что-то не очень верится в функциональность данного гибкого робота. Да и маленький он похоже. Вся его функциональность - демонстрация идеи? Но ведь слизни не масштабируются. Подобное уже было в 1870-1980 гг. - была такая наука как бионика. Развитие показало, что полностью заимствовать решения у природы невозможно, да и бессмысленно. Хотя еще Леонардо рисовал людей с крыльями. И Ивашко, который с колокольни летал, тоже... Китайцы всегда в своем репертуаре. Что-то где-то слымзить и переделать.
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: