29 марта 2024, пятница, 09:51
TelegramVK.comTwitterYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

20 августа 2020, 12:00

Микроробот работает на метиловом спирте

RoBeetle
RoBeetle
Xiufeng Yang et al., Sci. Robot. 5, eaba0015 (2020)

Ученые из Университета Южной Каролины создали микроробота, который движется благодаря окислению метанола и металлическому сплаву с эффектом памяти.

«Мы хотели создать робота, который имел бы вес и размер, сопоставимые с настоящими насекомыми», — говорит разработчик робота Сюфен Ян (Xiufeng Yang). Образцом для ученых послужили жуки из подсемейства скакунов. RoBeetle имеет вес всего 88 миллиграммов и длину 15 миллиметров.

Самым важным было найти подходящий источник энергии для движения робота, ведь даже очень маленькие батареи весят в 10–20 раз больше него. В результате ученые выбрали жидкое топливо — метиловый спирт. Он содержится в резервуаре внутри робота. Пары метанола через прорези в верхней части резервуара попадают в камеру, где находится нить из нитинола (сплава никеля и титана), покрытая слоем платины. Платина служит катализатором, запускающим реакцию молекул метанола с кислородом. В ходе реакции выделяется тепло. Нитинол обладает эффектом памяти формы, и при изменении температуры нитиноловая нить приобретает форму, которой обладала ранее. В данном случае она сокращается. Движение нити передается двум ножкам в передней части робота, который делает шаг. Также сокращение нити сдвигает пластину, отделяющую резервуар с топливом от камеры с самой нитью, прорези при этом закрываются, поступление паров метанола прекращается и температура вновь падает, поэтому нить удлиняется. Робот вновь делает шаг, а растяжение нити открывает прорези, и цикл возобновляется.

За счет своего «нитинолового двигателя» робот может идти по поверхности со скоростью от 0,37 до 0,76 миллиметра в секунду в зависимости от состояния воздуха. При спокойной окружающей атмосфере он движется медленнее, когда есть воздушные потоки — быстрее. Робот может шагать и по наклонной плоскости (до 15°), но скорость его снижается. Он может нести груз от 183 миллиграммов (при полной заправке топливного отсека) до 230 миллиграмов. Полного бака хватает на два часа движения робота.

Разработка представлена в статье, опубликованной журналом Science Robotics.

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2024.