Мягкий подводный робот опустился в Марианскую впадину — Naked Science
6 минут
Сергей Васильев
1

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.
Вчера, 19:25
5 минут
Виктория Сафронова

Город Нюва предлагается построить из туннелей в глубине марсианской скалы.

Вчера, 11:54
2 минуты
Илья Ведмеденко

В Сеть выложили фотографии строящегося первого опытного образца нового легкого самолета ЛМС-901. Поднять машину в небо ранее хотели в конце этого года.

5 часов назад
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из Нидерландов выяснили, что тираннозавры, вероятно, передвигались медленнее, чем предполагалось. Скорость их размеренного шага оказалась примерно равна скорости прогуливающегося человека. Зато походка была качающейся и пружинистой.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

15 апреля
14 минут
Василий Парфенов

Новое масштабное журналистское расследование собрало воедино самые вопиющие факты коррупции, махинаций с официальной статистикой и игнорирования пандемии на государственном уровне.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[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?
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: