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:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Сверхточные часы синхронизированы на рекордном расстоянии 20.10.2022 Китайские физики сумели идеально синхронизировать работу двух часов на рекордном расстоянии 113 километров. Потенциально это позволит проводить невероятно точные физические исследования - и не только. С 1967 года одна секунда официально равна 9192631770 периодам электромагнитного излучения, которое заставляет электроны в атоме цезия-133 изменять свое состояние. Сегодня оптические часы используют еще более точное "тиканье" такими химическими элементами, как стронций, рубидий, кальций и иттербий. Главное требование - чтобы атомы были нечувствительны к магнитным, электрическим и электромагнитным полям, то есть не подвергались какому-либо внешнему воздействию. В прошлом году две независимые друг от друга команды физиков из Университета Колорадо и Токийского университета создали новые высокоточные часы с оптической решеткой. За свою работу они поделили приз в $3 млн от жюри Премии за прорыв (Breakthrough Prize). Это позволило создать атомные часы, которые рассинхронизируются на секунду через целых 4 триллиона лет их работы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025