«Живые» роботы: как сокращаются искусственные «мышцы»
irina0921 — 22.03.2021
Роботы все меньше ассоциируются со скрежетом блестящего металла, гулом гидравлического привода и электричеством. Мягкие полимерные материалы позволяют машинам сильнее походить на свои прототипы — существа из мира природы. Увеличивается и количество способов приведения мягких роботов в движение. Один из них — имитация сокращения мышцы с помощью «игр» с водой и светом.
Мышцы животных — это белковые волокна, которые под действием нервных импульсов сокращаются и приводят части организма в движение. Правит балом, как обычно, энергия. В процессах сокращения энергия химических реакций переходит в механическую. Задачей ученых при воссоздании движения мягких тканей в роботизированных материалах является замена сложных химических реакций с органическими молекулами на физические процессы, которые легко воспроизвести на неживых объектах.
«Накормить» мышцы робота можно светом. Нужно лишь подобрать материалы, которые меняют под действием излучения некоторые физические свойства, например, способность впитывать влагу. Исследователи Северо-Западного университета в Иллинойсе создали комбинированный материал, который при освещении сокращается, подобно мышцам, не требуя дополнительного оборудования, электричества или гидравлического привода. Описание роботизированной мягкой материи ученые привели в статье, опубликованной в журнале Nature Materials.
Созданная структура состоит из наноразмерных пептидных сборок, которые используются обычно для отведения воды из материалов. Пептидные сборки связали с сетками из полимеров, реагирующих на свет. Химический сигнал от полимерных сеток, подобно нервному импульсу, стимулирует искусственную «мышцу» на сокращение.
Когда свет попадает на материал, и полимеры химически сообщают об этом пептидам, те из впитывающих воду вмиг превращаются в брезгливых «барышень», которые боятся «намочить прическу». Материал через пептидные трубки вытесняет лишнюю влагу и сжимается. Стоит выключить свет, «стеснение» исчезает. «Барышня» прыгает в бассейн, не думая о том, как выглядит со стороны. Темно — все равно никто и не увидит. Материал поглощает воду и расширяется.
Чтобы сдвинуть мягкого робота из такого материала в нужную сторону, нужно только правильно направить свет и чередовать включение/выключение. В результате можно заставить полимерную «мышцу» двигаться прямо, зигзагом и даже по кругу с нужной скоростью, зависящей от частоты мигания света.
Свойства подобных материалов открывают бездонный сундук с возможностями применения. В медицине мягкие изгибающиеся материалы могут пригодиться, когда нужно извлечь сгустки крови из сосудов мозга после инсульта. С помощью плавающих мягких роботов можно очищать системы водоснабжения, бассейны и естественные водоемы. Привет экологам и Грете Тунберг. Наконец, полимерные «мышцы», не требующие для сокращения углеводородного топлива, — настоящая находка для робототехники будущего.
Оригинал взят у
komodo74 в «Живые» роботы: как сокращаются искусственные
«мышцы»
Сохранено
|
|
</> |
«Живые» роботы: как сокращаются искусственные «мышцы»
Оставить комментарий
Популярные посты:
Где можно скачать бесплатно музыку 
9 июня (голуби на проводах) 
Проект противотанковой САУ AMX «Canon D'assaut de 105» (Франция. 1958 год). 
Александр Чернышев — военный агент Российской империи 
Прививаться заставили, а даркнет не отключили 
«Северный поток – 2» и Свободное государство Бавария 
Китай официально признал бедствие на северо-востоке страны 
Слишком юная для нахождения в СИЗО... 
С бонбой Ленина в голове Предыдущие записи блогера :
17.03.2021 —
Сабатоны: древнегреческие «бронесандали»
10.03.2021 —
Балисонг, филиппинский нож-бабочка
Архив записей в блогах:
В российских новостях об атаке курдских позиций под Дэйр-аз-Зором - почти ничего. Читаю только в социальных сетях. Может быть, это фейк? Вот что сообщают - 7 февраля при атаке два батальона, усиленные танками были накрыты HIMARS - американской высокомобильной ракетно-артиллерийской ...
Сейчас вам историю расскажу, с пылу с жару, так сказать, вот токашо приключилась. Еду я на работу, никого не трогаю, как обычно. А еду я на электричке до Киевского вокзала, а там на выход турникеты, чтобы выходили только по закупленным билетам. Я про ...
Вот вам цветов, в понедельник!
...
Сходил сегодня на презентацию новой социальной почты от самого крупного почтового сервиса России - Mail.ruУловив тенденцию, что на почту приходит огромное количество писем с аккаунтов различных социальных сетей, Mail.ru решили изменить интерфейс ...
Уфф.... Короче, каякерских вёсел в Дальнегорске нет. Ладно, и это дешманское китайское весло сегодня не подвело. Но обо всём по порядку. Испытал я всё-таки пакрафт на речке. Горная река и озёра - это небо и земля, скажу я вам! Вот это драйв, вот это ...
