Каплю жидкого металла научили вращаться

25.01.2026

Инженерия все чаще отходит от классических представлений о механизмах, заменяя жесткие конструкции гибкими и адаптивными системами. Особенно заметен этот сдвиг в робототехнике, биомедицине и микроэлектронике, где традиционные моторы оказываются слишком громоздкими или хрупкими. На этом фоне разработка команды Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) выглядит принципиально новым шагом: исследователи создали вращающийся двигатель, в котором движение возникает внутри капли жидкого металла.

Новый тип актуатора получил название liquid metal droplet rotary paddle motor. Его ключевая особенность заключается в том, что вращение создается не за счет твердых роторов и подшипников, а благодаря управляемой циркуляции внутри самой металлической капли. В экспериментальной установке каплю жидкого металла помещают в солевой раствор и прикладывают к ней электрическое поле, в результате чего внутри возникают вихревые потоки, способные приводить в движение крошечную медную лопатку, погруженную в металл.

В отличие от классического электродвигателя, состоящего из катушек, магнитов, вала и множества механических узлов, в системе UNSW практически отсутствуют жесткие движущиеся детали. Здесь сам жидкий металл одновременно выполняет роль проводника, рабочего тела и источника механического движения. Медная лопатка в этой конструкции не является активным элементом, а лишь "следует" за внутренними потоками, подобно пассажиру в течении реки.

Руководитель проекта доктор Приянк Кумар подчеркивает, что использование потока самого жидкого металла позволяет создавать вращение без традиционной механики, делая двигатель компактным и изначально гибким. Такая архитектура особенно перспективна для систем, которые должны работать в деформируемых средах, включая мягкую робототехнику и потенциально даже медицинские импланты, где жесткие моторы быстро выходят из строя.

Эксперименты показали, что жидкометаллический двигатель способен развивать скорость до 320 оборотов в минуту, что является рекордным значением для актуаторов на основе жидкого металла. Хотя такие показатели несопоставимы с промышленными электромоторами, для мягких роботов, микромеханизмов и систем, перемещающихся в узких каналах, этого более чем достаточно. Аспирант Ричард Фукс, автор концепции, сравнивает устройство с миниатюрным водяным колесом, где роль реки играет управляемый электрическим полем поток внутри капли.

Интерес к подобным решениям во многом обусловлен уникальными свойствами жидких металлов, прежде всего сплавов на основе галлия. За последние годы они привлекли внимание ученых благодаря способности проводить электричество, менять форму, самовосстанавливаться и функционировать там, где твердые компоненты неприменимы. В данном случае жидкий металл становится не просто материалом, а полноценным элементом механической системы.

Потенциальные области применения такого двигателя выходят далеко за рамки лаборатории. Профессор Университета Сиднея Куруш Калантар-Заде, сотрудничающий с командой UNSW, отмечает, что подобные моторы могут лечь в основу крошечных роботов, способных перемещаться по сложным пространствам внутри человеческого тела. Кроме того, они перспективны для гибкой электроники, носимых устройств, микрофлюидных систем и имплантов, где важны мягкость, адаптивность и минимальное механическое воздействие на окружающую среду.

В то же время сами исследователи подчеркивают, что речь пока идет лишь о демонстрации принципа. Предстоит решить задачи масштабирования, долговечности, электрохимической стабильности и биосовместимости. Тем не менее разработка UNSW хорошо иллюстрирует более широкий технологический тренд: переход от жесткой "железной" механики к системам, в которых движение рождается на стыке физики, химии и электроники. Если такие двигатели найдут практическое применение, они могут открыть путь к устройствам, которые невозможно было бы создать с помощью классических моторов.

<< Назад: Лошади распознают страх человека из-за запаха пота 25.01.2026

>> Вперед: Видеоигры, образ жизни и масса тела 24.01.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биопластик из отходов хлеба и авокадо 28.01.2026

Проблемы пищевых отходов и загрязнения окружающей среды пластиком все чаще рассматриваются как взаимосвязанные вызовы современности. Ученые по всему миру ищут решения, которые позволили бы одновременно сократить объем выбрасываемых продуктов и заменить традиционные полимеры экологически безопасными материалами. В этом контексте особенно интересны разработки, использующие то, что раньше считалось бесполезным мусором. Исследовательская группа из Австралии предложила технологию превращения пищевых отходов в биопластиковые пленки, применяя кожуру авокадо, черствый хлеб и крахмал саговой пальмы. Работа была выполнена учеными Университета Дикина, а ее результаты опубликованы в журнале Matter, о чем сообщил Anthropocene Magazine. По словам авторов, метод изначально разрабатывался как масштабируемый и экономически оправданный, чтобы его можно было внедрять в промышленность без существенных затрат. Австралийские исследователи подчеркивают, что полученные материалы потенциально пригодны не ...>>

Смартфон NexPhone на трех операционных системах 28.01.2026

Идея объединить смартфон и персональный компьютер в одном устройстве давно волнует инженеров и пользователей, однако до сих пор такие проекты оставались нишевыми или компромиссными. Компания Nex Computer решила подойти к этой задаче радикально и представила NexPhone - смартфон, который позиционируется как полноценная альтернатива ПК. Его ключевая особенность заключается в одновременной поддержке сразу трех операционных систем, каждая из которых рассчитана на свой сценарий использования. В NexPhone реализована система мультизагрузки, позволяющая работать с Android 16, Linux на базе Debian и Windows 11. Android 16 выступает основной мобильной платформой и предназначен для повседневных задач, таких как общение, мультимедиа и приложения. Linux запускается как отдельная рабочая среда, ориентированная на разработчиков и пользователей, привыкших к классическим настольным инструментам. Windows 11 устанавливается во второй раздел накопителя и требует перезагрузки устройства, но именно она до ...>>

Солнечный свет помогает мозгу работать быстрее 27.01.2026

Влияние света на самочувствие человека давно интересует ученых, однако лишь в последние годы стало возможным изучать этот эффект вне строгих лабораторных условий. Современные носимые датчики и мобильные приложения позволяют наблюдать, как освещение в повседневной жизни отражается на внимании, памяти и уровне бодрствования. Именно таким путем пошли исследователи из Манчестерского университета, решив выяснить, какую роль играет дневной свет в поддержании когнитивной активности. В ходе исследования 58 добровольцев на протяжении недели носили специальные сенсоры, фиксирующие интенсивность окружающего освещения. Параллельно участники выполняли задания в приложении Brightertime, которое оценивало их внимание, скорость реакции, рабочую память и субъективную сонливость. Для этого использовались шкала сонливости Каролинского университета, тест на бдительность, трехзадачный тест памяти и задания на визуальный поиск, что позволяло отслеживать изменения когнитивной производительности практическ ...>>

TeraWave: орбитальная сеть сверхскоростного интернета от Blue Origin 27.01.2026

Компания Джеффа Безоса Blue Origin объявила о запуске амбициозного проекта TeraWave - спутниковой системы, рассчитанной на передачу данных со скоростью до 6 терабит в секунду. Согласно заявлению Blue Origin, сеть TeraWave будет состоять из 5280 спутников на низкой околоземной орбите и еще 128 аппаратов на средней околоземной орбите. Развертывание первых спутников LEO планируется начать в конце 2027 года. При этом сроки полного развертывания всей группировки пока не раскрываются, поэтому говорить о прямой и немедленной конкуренции с существующими системами преждевременно. Проект изначально ориентирован не на массового потребителя, а на корпоративный сегмент. Основными клиентами TeraWave должны стать крупные компании, центры обработки данных и государственные структуры, для которых критически важны высокая пропускная способность, стабильность соединения и возможность быстрого масштабирования сетей. Техническая архитектура сети предполагает использование разных технологий передач ...>>

Три измерения времени 26.01.2026

Физики из Варшавского и Оксфордского университетов предложили смелую концепцию, которая по-новому переосмысливает соотношение пространства и времени и потенциально проливает свет на парадоксы квантовой механики. В основе их рассуждений лежит специальная теория относительности Альберта Эйнштейна, согласно которой никакой объект с массой не может достичь скорости света или превзойти ее. При этом сами уравнения не запрещают существование гипотетических сущностей, которые с самого начала движутся быстрее света и никогда не пересекают этот предел "снизу". Авторы исследования рассматривают точку зрения именно таких сверхсветовых наблюдателей, радикально отличающуюся от привычного нам описания мира. Согласно их выводам, для гипотетического наблюдателя, движущегося быстрее света, привычные роли пространства и времени меняются местами. Вместо одного временного и трех пространственных измерений такая система отсчета включала бы три измерения времени и лишь одно пространственное. В результа ...>>

Случайная новость из Архива Высокопрочная сталь для зданий и бронетехники 19.11.2012 Исследовательская группа из Wayne State University разработала прочнейшую бейнитную сталь с микроструктурами, состоящими из феррита и стабилизированного углеродного аустенита. Несмотря на значительный прогресс в создании новых марок высокопрочной стали, различные отрасли промышленности ощущают острую потребность в более легких и прочных конструкциях. Новые металлы должны повысить эффективность использования энергии, сократить загрязнение окружающей среды, повысить безопасность на транспорте и т.д. Американские ученые работали над созданием новых материалов с высоким пределом текучести, высокими ударной вязкостью и пластичностью. В результате удалось создать новый материал, состоящий из бейнитной стали и высокопрочного чугуна изотермической закалки. Новый материал имеет все желаемые характеристики, в частности, отлично сопротивляется усталостному износу, который может в конечном счете приводить к неожиданным обрушениям конструкций и гибели людей. Секрет нового металла - в особой технике обработки на основе изотермической закалки с выдержкой в бейнитовой области (аустемперинг). Этот вид термической обработки является более энергоэффективным и не требует последующей дополнительной термобработки, что экономит энергию. Новая сталь имеет чрезвычайно мелкомасштабные микроструктуры, состоящие из феррита и аустенита, а также содержит большое количество кремния. Новый металл изготавливается из традиционного сырья и может обрабатываться широко распространенными способами. При этом он обладает отличными характеристиками и может использоваться в самых различных областях. Так, во время баллистических испытаний в Канаде новая сталь продемонстрировала отличные броневые качества по защите от воздействия взрывной волны и осколков. Таким образом, прочность и долговечность новой стали позволяет использовать ее для изготовления бронетехники и укрепления зданий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026