Исследователи говорят, что однажды этот материал можно будет использовать, чтобы помочь мягким роботам прыгать или поднимать предметы.

В рамках работы Тайлер Хебнер, получивший докторскую степень в области химической и биологической инженерии в Калифорнийском университете в Боулдере в 2022 году, и его коллеги изучали различные способы поведения класса материалов, известных как жидкокристаллические эластомеры, при воздействии тепла. Эти материалы представляют собой затвердевшую и эластичную версию жидких кристаллов, используемых в экранах, таких как экраны ноутбуков или телевизоры, и могут даже однажды использоваться в ветровых стеклах для защиты пилотов от временной слепоты от лазерных указок.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Мы только что увидели жидкокристаллический эластомер на пластине и удивились, почему он не принял форму, которую мы ожидали», — сказал Хебнер. Как вдруг он соскочил с тестового столика на стол. Поэтому нам было очень стыдно».

Дальнейшее расследование показало, что причиной скачков было то, что пленка была размером с контактную линзу и состояла из трех слоев. При нагревании два верхних слоя сжимаются быстрее, чем нижний, и принимают форму конуса. В конце из-за увеличения напряжения конус поворачивается, ударяется о поверхность, на которой нагревается, и резко поднимается в воздух. В ходе испытаний исследователи обнаружили, что всего за шесть миллисекунд пленка может расшириться почти в 200 раз по своей толщине.

«При такой инверсии материал ломается и, как детская петарда, подпрыгивает на поверхности», — рассказал соавтор. исследовательская работа Тимоти Уайт — профессор химической и биологической инженерии Калифорнийского университета в Боулдере. В этом отношении исследование перекликается с другой работой Гарвардского университета 2020 года, в которой дизайн игрушки с поппером вдохновил на создание подразделения, которое однажды могло бы помочь мягким роботам перемещаться по труднопроходимой местности.

ЧИТАТЬ  Как кормить слона! Вы удивитесь, сколько российские водители проходят службу

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи сравнивают действие фильма с прыжком кузнечика и считают, что он будет полезен при разработке мягких роботов — тех машин, которые работают без металлов или других твердых материалов, используя световые и магнитные поля. «В природе многие приспособления, такие как нога кузнечика, используют накопленную энергию, например упругую нестабильность», — сказал Уайт. «Мы пытаемся создать синтетические материалы, которые имитируют эти природные свойства».

В рамках выявления структуры используемых пленок исследовательская группа обнаружила, что их материал также может прыгать при охлаждении, а не при нагревании. Еще говорят, что, добавляя в пленку ноги, можно управлять направлением, в котором она прыгает. Хотя команда признает, что этот материал не может быть основным источником движения в мягких роботах, ученые считают, что открытие помогает расширить знания о том, как заставить эти инновационные машины работать лучше, поскольку оно показывает потенциал материалов для хранения, а затем высвобождать энергию. при определенных условиях.

Source

от admin