Микроскопический робот на жидком топливе

17.01.2021

Исследователи из Лаборатории автономных микророботов (AMSL) Университета Южной Калифорнии создали самый легкий и маленький в мире, полностью автономный ползучий микроскопический робот. Устройство под названием RoBeetle имеет массу всего 88 миллиграммов - приблизительно эквивалентная масса трех зерен риса. В роботе используется принципиально новый тип привода, который функционирует как искусственная мышца.

Искусственная мускулатура робота RoBeetle приводится в действие управляемым каталитическим сгоранием - технологией, которая позволит разработать новое поколение микророботов, способных функционировать на суше, воде и воздухе.

Малые роботы требуют высокоэффективный источник автономной энергии. При этом существующие технологии электрических аккумуляторов, пока уступают по удельной энергии жидкому топливу. Так удельная энергия обычного метанола (20 МДж/кг) примерно на порядок выше, чем у самых совершенных аккумуляторов (1,8 МДж/кг).

Основу "мышц" RoBeetle составляют тонкие проволоки нитинола - никель-титанового сплава с эффектом памяти формы. Изготовленные из этого материала детали можно деформировать, однако при нагреве они вернутся к изначальному виду. На нити напылили платиновый катализатор, на котором происходит сгорание паров метанола. Его тепло и заставляет нитиноловые "ножки" робота сокращаться, чтобы снова "расслабиться" при остывании.

При собственной массе всего 88 миллиграммов робот может перемещать объекты в 2,6 раза тяжелее, а установка дополнительного "топливного бака" на 95 миллиграммов метанола обеспечивает его автономной работой на протяжении почти двух часов. Авторы изобретения заверяют, что если аналогичная система использовала бы традиционную аккумуляторную батарею, она проработала бы не больше нескольких секунд.

<< Назад: Мощный графеновый материал для высокоэффективных суперконденсаторов 18.01.2021

>> Вперед: Блок питания SilverStone NJ700 17.01.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива Спиральная подводная турбина TideGen для приливной энергетики 08.08.2012 Оригинальная спиральная подводная турбина TideGen будет установлена в проливе Фанди в северо-восточной части залива Мэн, омывающего побережье Канады и США. Этот залив известен своими рекордными приливами, поэтому турбина будет работать на высоких оборотах и подвергаться большим нагрузкам. Проект TideGen отличается от большинства подводных турбин, которые широкими "вентиляторами" похожи на своих сухопутных собратьев. В отличие от них, TideGen представляет собой трубчатую цилиндрическую конструкцию с завитыми в спираль лезвиями лопастей. Подобная конструкция имеет высокий КПД, надежна и устойчива к штормам. Турбина располагается горизонтально у дна. Она проста в установке и не мешает судоходству. Первая турбина будет генерировать 150 КВт при скорости течения воды 11 км/ч. Позднее планируется установка еще 19 турбин, что доведет мощность подводной электростанции до 3 МВт. Этого достаточно для питания 1200 домов и небольших предприятий в штате Мэн. Данный проект может оказать существенное влияние на приливную энергетику. Если удастся добиться расчетной цены за электроэнергию (21,5 цента за КВт/ч), проект стоимостью 21 млн долл. будет приносить прибыль и станет хорошим стимулом для развития данного вида генерирующих мощностей. Только в США преобразование движения волн и приливов в электрическую энергию может поставлять тысячи тераватт-часов в год, или примерно треть всей электроэнергии, используемой в настоящее время в США. При этом, по сравнению с солнечными панелями и ветряками, подводные турбины генерируют заданную мощность непрерывно, без больших скачков.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025