Inteligentny miękki materiał. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Inteligentny miękki materiał

06.03.2021

Inżynierowie z chińskiego Uniwersytetu Południowo-Wschodniego wydrukowali obwody z ciekłego metalu na pojedynczym kawałku miękkiego polimeru, tworząc inteligentny materiał, który skręca się pod naciskiem lub naprężeniem mechanicznym.

Idealnie, miękkie roboty mogłyby naśladować inteligentne i autonomiczne zachowania natury – takie jak nagłe zawalenie się muchołówki – łącząc wrażenia i kontrolowany ruch. Ale technicznie może to być trudne do osiągnięcia: konieczne jest wbudowanie czujników i ruchomych części w robota, użycie zewnętrznego komputera. Wymagana jest jednoczęściowa konstrukcja, która reaguje na bodźce środowiskowe, takie jak nacisk mechaniczny lub rozciąganie.

Rozwiązaniem mogą być ciekłe metale, a niektórzy naukowcy badali już ich zastosowanie w miękkich robotach. Materiały te można wykorzystać do tworzenia cienkich, elastycznych obwodów w miękkich materiałach, a obwody te mogą szybko uwalniać ciepło, gdy generowany jest prąd elektryczny — ze źródła prądu elektrycznego lub z ciśnienia przyłożonego do obwodu. Gdy miękkie obwody się rozciągają, prąd spada, chłodząc materiał.

Aby miękki robot był zdolny do autonomicznego, inteligentnego ruchu, zespół chińskich naukowców chciał połączyć obwody ciekłego metalu z elastomerami ciekłokrystalicznymi (LCE), polimerami, które mogą ulegać dużym zmianom kształtu po podgrzaniu lub ochłodzeniu.

Naukowcy zastosowali do LCE stop galu i indu z niklem oraz wykorzystali pole magnetyczne do przemieszczania ciekłego metalu wzdłuż linii, tworząc ciągły obwód. Uszczelniacz silikonowy, który po podgrzaniu zmienia kolor z różowego na ciemnoczerwony, zapewnia ochronę i trwałość łańcucha. Pod wpływem prądu miękki materiał zwijał się wraz ze wzrostem temperatury, a folia stawała się z czasem bardziej czerwona.

Zespół wykorzystał materiał do opracowania samodzielnych chwytaków, które reagują na nacisk lub rozciąganie przyłożone do konturów. Te uchwyty mogą chwytać małe okrągłe przedmioty, a następnie opuszczać je po zwolnieniu nacisku lub rozciągnięciu materiału. Na koniec badacze ukształtowali film w spiralny kształt. Kiedy ciśnienie zostało przyłożone do obwodu na dole spirali, rozwijało się wraz ze wzrostem temperatury spirali.

Naukowcy twierdzą, że te materiały wrażliwe na nacisk i rozciąganie mogą być stosowane w miękkich robotach wykonujących złożone zadania.

<< Powrót: Energia z ucha 06.03.2021

>> Naprzód: Komputer napisze dowolną pracę semestralną 05.03.2021

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Odzyskiwanie jajek 11.11.2015

Harvard był gospodarzem kolejnej ceremonii wręczenia Nagrody Ignobla. Zwycięzcami zostało dziesięć zespołów naukowych, których przedstawiciele podczas uroczystości wysłuchali mini-opery w trzech aktach, wygłosili wymagane 60-sekundowe przemówienie i otrzymali XNUMX bilionów dolarów (Zimbabwe). W szczególności nagroda w dziedzinie chemii została przyznana naukowcom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine i ich australijskim kolegom, którzy „częściowo przywrócili gotowane jajko”.

Wydawałoby się, komu potrzebna jest taka regenerująca operacja? Podyskutujmy. Jajko gotowane różni się od surowego tym, że jego białka straciły swoją strukturę z powodu ogrzewania, to znaczy uległy denaturacji. W przybliżeniu w ten sposób, tracąc strukturę, duże białka również cierpią, gdy są usuwane z komórek. Białko, które utraciło swoją strukturę, traci również swoje nieodłączne właściwości, przede wszystkim lecznicze. Ponadto duże białka mają tendencję do plątania się i tworzenia nierozpuszczalnych agregatów. Dlatego wyodrębnienie tych białek, które bakterie i drożdże syntetyzują z macierzy wprowadzonych genów, jest dla biotechnologów odrębnym zadaniem, aw skomplikowanych przypadkach konieczne jest użycie bardziej kapryśnych komórek owadów i ssaków. Wszystko to prowadzi do wzrostu kosztów produktów biotechnologicznych, przede wszystkim leków. Autorzy pracy chcieli obniżyć koszt tej technologii.

Naprawdę wzięli białko z jaja kurzego, ugotowali je, a następnie rozpuścili w moczniku i zaczęli pracować z tym roztworem. Mianowicie: wlewa się do probówki i wiruje w wirówce z dużą prędkością. Ciecz utworzyła cienką warstwę na ściance probówki, aw jej wnętrzu powstały silne naprężenia ścinające. Okazały się bardzo przydatne - w zaledwie dwie i pół minuty przywrócono strukturę jednego z białek, lizozymu. Dalej – więcej: udało się odtworzyć strukturę kaweoliny syntetyzowanej przez bakterię, białko błonowe kręgowców; ekstrakcja przyspieszyła sto razy, a jej właściwości znacznie się poprawiły. Trzeba było majstrować przy większej domenie katalitycznej kinazy białkowej, ale nie bez powodzenia.

Z tej pracy może narodzić się odnoszący sukcesy przemysł. Nie bez powodu w biografii niektórych badaczy Nagroda Nobla następowała po Nagrodzie Ignobla…

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn