Разработка чувствительных к стимулам полимеров открыла широкие возможности для создания небольших роботов нового поколения с беспроводным управлением. Инженеры уже давно знают, как использовать эти материалы для создания небольших роботов, которые могут ходить, плавать и прыгать. Однако до сих пор никому не удавалось заставить их летать. Исследователи из группы «Легкие роботы» при университете Тампере сейчас решают, как заставить умный материал воспарить. Хао Цзэн, научный сотрудник Академии наук и руководитель группы, и Цзяньфэн Ян, докторант, придумали новый дизайн для своего проекта под названием FAIRY — летающие аэророботы на основе светочувствительных материалов. Они разработали робота на основе полимерной конструкции, который летает с помощью ветра и управляется светом.
Искусственная фея управляется светомИскусственная фея, разработанная Зенгом и Янгом, имеет несколько биомиметических особенностей. Благодаря высокой пористости (0,95) и легкости (1,2 мг), она может легко парить в воздухе, направляемая ветром. Более того, стабильная генерация разделенного вихревого кольца позволяет перемещаться на большие расстояния с помощью ветра.
Это означает, что свет можно использовать для изменения формы крошечной структуры, похожей на семя одуванчика. Фея может вручную адаптироваться к направлению и силе ветра, изменяя свою форму. Также можно использовать световой луч для управления взлетом и посадкой полимерной конструкции. Потенциальные возможности применения в сельском хозяйствеДалее исследователи сосредоточатся на улучшении чувствительности материала, чтобы обеспечить работу устройства при солнечном свете. Кроме того, они увеличат масштаб структуры, чтобы она могла нести микроэлектронные устройства, такие как GPS и датчики, а также биохимические соединения. По словам Зенга, существует потенциал для еще более значительных применений.
В будущем миллионы искусственных семян одуванчика, несущих пыльцу, можно будет свободно рассеивать естественным ветром, а затем направлять с помощью света в определенные районы с деревьями, ожидающими опыления.
Проблемы, которые еще только предстоит решитьОднако сначала необходимо решить множество проблем. Например, как точно контролировать место посадки, как повторно использовать устройства и сделать их биоразлагаемыми? Эти вопросы требуют тесного сотрудничества с материаловедами и людьми, работающими в области микроробототехники. Проект FAIRY стартовал в сентябре 2021 года и продлится до августа 2026 года. Он финансируется Академией Финляндии. Исследования летающего робота ведутся в сотрудничестве с доктором Вэньци Ху из Института интеллектуальных систем Макса Планка (Германия) и доктором Ханг Чжан из Университета Аалто. Статья опубликована в журнале Advanced Science 27 декабря 2022 года. 30.01.2023 |
Экология
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры | |
В новой работе, опубликованной в журнале ... |
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата | |
Виноград, выращиваемый для производства в... |
FB&B: Побочный продукт пива поможет перерабатывать металлические отходы | |
Когда мы перерабатываем электронные устро... |
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники | |
Команда из Европы работает с деревом... |
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины | |
Леса играют важнейшую роль в улавливании ... |
CRC: Сырой глицерин в качестве субстрата для дрожжей дает двойную выгоду | |
Использование сырого глицерина для синтез... |
Nature Comm: Солончаки и болота в 2 раза эффективнее смягчают парниковый эффект | |
Мангровые леса и солончаки поглощают боль... |
Functional Ecology: Чем разнообразнее лес, тем он лучше противостоит ураганам | |
Европейские леса с большим разнообразием ... |
Открытие позволит получать экологически чистый и экономически выгодный водород | |
Разработана прорывная технология, позволяющая ... |
Инновационный компонент очистителей воздуха обещает воздух без вредных примесей | |
Исследователи из Университета Бата изобре... |
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике | |
Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим... |
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении | |
Изменение климата может представлять большую о... |
Newswise: Потребители голосуют за консервативную, но не самую экологичную тару | |
Что бы вы предпочли скорее &mda... |
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных | |
Прибрежные леса в Японии преимущественно ... |
PRL: Новая концепция откроет тайны синхронизации в турбулентной динамике | |
Прогнозирование погоды важно для различны... |
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата | |
Центральные особенности эволюции человека могу... |
Environmental Pollution: ИИ прогнозирует влияние микропластика на свойства почвы | |
Пластиковые отходы и их накопление в... |
Ученые требуют сохранить тропические леса Азии, чтобы избежать катастрофы | |
Группа международных ученых под руководст... |
Ртуть в тропиках — скрытая опасность | |
Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на... |
JACS: Ученые придумали, как превратить пластиковый мусор в химическое сокровище | |
Одноразовый пластик — одна из ... |
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов | |
Бразильские исследователи протестировали фоток... |
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды | |
В ходе исследования, которое может улучшить пр... |
Чувствительность лесов к засухе повышает их уязвимость к изменению климата | |
Грядущий праздничный сезон приносит удивительн... |
PLOS ONE: Разработана система для предотвращения потери природных ресурсов | |
Группа ученых по устойчивому развитию из&... |
Nature CE&E: Подсечно-огневое земледелие может увеличить биоразнообразие лесов | |
Подсечно-огневое земледелие, практикуемое мног... |
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед | |
Готовясь к зиме многие американцы столкну... |
Science: Ученые разгадали геологическую загадку, которой 200 лет | |
В течение 200 лет ученым не удавалос... |
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны | |
Международная группа ученых предостерегла от&n... |
Пользователи соцсети X считают, что природа отлично восстановится самостоятельно | |
Люди относятся к посадке деревьев и ... |