Путь к созданию более быстрых и гибких роботов
В статье, опубликованной 15 мая в журнале Physical Review Letters, физики из Технологического института Вирджинии раскрыли микроскопическое явление, которое может значительно улучшить производительность "мягких" устройств, таких как гибкие роботы или микроскопические капсулы для доставки лекарств. В статье, написанной докторантом Чинмаем Катке, доцентом К. Надиром Капланом и соавтором Питером А. Кореваром из Университета Радбуда в Нидерландах, предлагается новый физический механизм, который может ускорить расширение и сжатие гидрогелей. Во-первых, это открывает перед гидрогелями возможность заменить материалы на основе каучука, используемые для изготовления гибких роботов, что позволяет этим искусственным материалам двигаться со скоростью и ловкостью, близкими к человеческим рукам. Мягкие роботы уже используются на производстве, где устройство, похожее на руку, запрограммировано на то, чтобы брать продукт с ленты конвейера - например, хот—дог или кусок мыла — и помещать его в контейнер для упаковки. Но те, что используются сейчас, опираются на гидравлику или пневматику, чтобы изменить форму "руки", поднимающей предмет.
Подобно нашему собственному телу, гидрогели в основном содержат воду и находятся повсюду вокруг нас, например, в составе желе и геля для бритья. Исследования Катке, Кореваара и Каплана, по-видимому, позволили найти метод, который позволяет гидрогелям набухать и сжиматься гораздо быстрее, что повышает их гибкость и способность функционировать в различных условиях. Живые организмы используют осмос для таких процессов, как расщепление семян, рассеивание плодов в растениях или всасывание воды в кишечнике. Обычно мы представляем себе осмос как поток воды, проходящий через мембрану, через которую не могут пройти более крупные молекулы, такие как полимеры. Такие мембраны называются полупроницаемыми, и считалось, что они необходимы для запуска процесса осмоса. Ранее Кореваар и Каплан проводили эксперименты, используя тонкий слой гидрогелевой пленки, состоящей из полиакриловой кислоты. Они заметили, что, несмотря на то, что гидрогелевая пленка пропускает как воду, так и ионы и не является селективной, гидрогель быстро набухает за счет осмоса, когда ионы высвобождаются внутри гидрогеля, и снова сжимается.
Катке, Кореваар и Каплан разработали новую теорию, объясняющую вышеупомянутое наблюдение. Согласно этой теории, микроскопические взаимодействия между ионами и полиакриловой кислотой могут привести к набуханию гидрогеля, когда высвобождающиеся ионы распределяются внутри гидрогеля неравномерно. Они назвали это "диффузионно-форетическим набуханием гидрогелей". Более того, этот недавно открытый механизм позволяет гидрогелям набухать намного быстрее, чем это было возможно ранее. Каплан пояснил: "В настоящее время мягкие и маневренные роботы изготавливаются из резины, которая "выполняет свою работу, но их форма изменяется гидравлически или пневматически. Это нежелательно, поскольку в этих роботах сложно встроить сеть трубок для подачи воздуха или жидкости". Представьте себе, сказал Каплан, сколько разных вещей вы можете сделать своей рукой и как быстро вы можете это делать благодаря своей нейронной сети и движению ионов под вашей кожей. Поскольку резина и гидравлика не так универсальны, как ваши биологические ткани, которыми является гидрогель, современные мягкие роботы могут выполнять только ограниченное количество движений".
Катке объяснил, что исследованный ими процесс позволяет гидрогелям изменять форму, а затем возвращаться к своей первоначальной форме "значительно быстрее" в мягких роботах, которые стали больше, чем когда-либо прежде. По словам Катке, в настоящее время только гидрогелевые роботы микроскопического размера могут реагировать на химический сигнал достаточно быстро, чтобы быть полезными, а более крупным требуется несколько часов, чтобы изменить форму. Используя новый метод диффузии, мягкие роботы размером до сантиметра могут трансформироваться всего за несколько секунд, что является предметом дальнейших исследований. Более крупные гибкие мягкие роботы, способные быстро реагировать, могли бы улучшить вспомогательные устройства в здравоохранении, функции "подбора и размещения" на производстве, поисково-спасательные операции, косметику, используемую для ухода за кожей, и контактные линзы.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Близкие встречи третьего рода в Пайн-Буше

Деревня, которая видела пришельцев

Добыча карбонатов на Марсе

Доказательства ядерной войны в древности

ИИ может помочь в обучении этике

Наблюдения НЛО чаще происходят в одной части США

НАСА планирует построить телескоп для поиска обитаемых миров

НЛО поднял в воздух автомобиль

Новый инструмент для поиска признаков жизни на экзопланетах

Первичные черные дыры могут объяснить часть темной материи

Планеты формируются в газовых и пылевых дисках

Правительство США и инопланетяне находятся в сговоре с Google

Пять загадочных древних артефактов

Расследование НЛО началось в Японии

Редактирование генов выведет биотехнологии на новый уровень

Следы бигфута нашли недалеко от Лексингтона в Кентукки

Телескоп Джеймса Уэбба переписывает учебники астрономии

Удалось ли НЛО обезвредить американские ракеты

Что мы знаем о первых галактиках

Экзотические черные дыры - побочный продукт темной материи

В некоторых районах штата Нью-Йорк был замечен огненный шар

Врата в ад в Сибири быстро расширяются

Высокопоставленный политик столкнулась с людьми в черном

Документальный фильм об НЛО 'Они здесь'

Есть ли жизнь на планетезимали Аррокот

Игрок Макс Кросби утверждает, что видел НЛО

Компьютер из человеческого мозга решит много проблем

Космический лифт скоро будет построен

НЛО наведались на базу ВВС после взрыва ядерного оружия

НЛО пролетел над улицами Ирана

Новый материал показывает повреждения люминесценцией

Новый подход для обнаружения гравитационных волн

Обнаружен самый медленный пульсар

Охотник за паранормальными явлениями

Потепление на Земле происходит рекордными темпами

Сообщение о наблюдении НЛО поступило из Тегерана

Странная экзопланета не хочет терять свою атмосферу

У астрономов появился новый способ обойти атмосферу

Уфолог обнаружил еще мумии инопланетян

Что такое Зона 51 и что там на самом деле происходит

База данных для прогнозирования метеоритной опасности

В тот день в Олни были замечены НЛО

Игроки НФЛ видели НЛО на обратном пути из Майами

Истории о демонических псах и Адских гончих

Когда правительству США придется раскрыть секреты НЛО

Мужчина строит гигантский замок со шпилем в виде дракона

На пути к проверке квантового поведения гравитации

НЛО - гигантские муравьи, летающие в муравейниках

Открыли новый способ левитации воды

Очевидцы НЛО тайнственно исчезают

Парламентарии призывают не сбрасывать со счетов НЛО

Рационалистическое отрицание НЛО не позволяет уловить суть

Рецензия министерства обороны на сценарий уфолога

Создали плёнку для очков, позволяющую видеть в темноте

Спилберг готовит оригинальный фильм о НЛО

Странный прерывистый радиосигнал из космоса

Элемент, необходимый для самообновления стволовых клеток

Ядерные технологии Гейтса могут быть превращены в оружие

Японская компания планирует построить космолифт

Японские законодатели изучают угрозу, связанную с НЛО

Антивселенная объясняет ускоренное расширение нашей

Антимонопольное расследование в отношении ИИ-гигантов

Гора Рейнир хранит множество загадок

Как найти другие Земли

Какое влияние оказывает озон на экзопланеты

Квантово-акустический сдвиг в странных металлах

Когда мы узнаем все секреты инопланетян

Крайний срок раскрытия информации о НЛО установлен

Несколько игроков НФЛ видели НЛО

НЛО представляют угрозу безопасности

Новое представление о формировании лунного базальта

От AATIP к NPSMS. Тайны продолжают раскрываться

Охотники за полярным сиянием обнаружили Стива

Очевидцы исчезли после визита зловещих людей в черном

Планы на проведение уфо-фестиваля в Розуэлле

Разведка потенциально обитаемых миров

Системы охлаждения электроники для космозондов

Угрозы безопасности, связанные с НЛО

Флаг Китая развернут на обратной стороне Луны

Япония является горячей точкой для НЛО

В небе над Крымом увидели яркое знамение

Ведущие разработчики ИИ всеми силами уклоняются от надзора

Вера людей в науку оказалась результатом чужих слов

Внутренняя жизнь кротовых нор

Гоблины выгнали полицейских из участка

Загадка ребенка у мемориала жертвам теракта

Загадки Патомского кратера

Звезда несколько раз пережила встречу с черной дырой

ИИ легко может уничтожить человечество

Найден способ ускорить работу ИИ на 10-15%

Не надо сбрасывать со счетов наблюдения НЛО

Небоскребы высотой в километр станут мощными батареями

Облака замечены на экзопланете у Беты Живописца

Обнародованы предсказания на 2025 год

Опасность ИИ для человечества преувеличена

Угрозу безопасности от НЛО проанализируют

Ученым запретили расследовать случаи неизвестного заболевания

Что за НЛО заметили в небе над Екатеринбургом

Экзопланета медленно, но верно приближается к звезде

Экзотические черные дыры побочный продукт темной материи

Где почитать качественные истории про призраков и привидений

Аварийная посадка инопланетян в Лас-Вегасе

В Коннектикуте состоится конференция по криптидам и НЛО

Горячая и скалистая экзопланета, похожая на сверхземлю

Гравитационные волны и геометрия пространства-времени

Игрок НФЛ рассказал о встрече с НЛО возле Зоны 51

Коллекция 'Фамильные драгоценности' ЦРУ

Корпорация Майкрософт нарушает конфиденциальность детей

Люди видят не НЛО, а мусор и китайские фонарики

НЛО на самом деле являются гигантскими муравейниками

Обнаружили объект, которого не должно быть

Основа для построения квантовых сферических кодов

Переосмысление механизма Хиггса

Правительство США готовится раскрыть секреты инопланетян

Празднование Всемирного дня НЛО

Рентгеновское зрение, позволяющее заглянуть внутрь кристалла

Сила пугающего паранормального хищника

Состояние глобальной навигационной спутниковой системы

Такер Карлсон делится страхами перед НЛО

Уфологическая ярмарка прошла в Пайн-Буше

Японские законодатели изучают угрозу от НЛО

Астроном не исключает существования внеземной жизни

Вундеркинд с Марса вызывает много вопросов

Двоечники чаще используют ИИ для выполнения заданий

ИИ AlphaFold3 может стать революционным для медицины

Инопланетяне совершили аварийную посадку

Китай вывел на орбиту еще один загадочный объект

Компания OpenAI не до конца понимает, как работает ИИ

Крупнейшие взрывы привели к образованию жизни

Летающие тарелки и похищения инопланетянами

Мировую элиту обвинили в каннибализме

Молекулы довели до нового предела ультрахолодности

НЛО замечен на авиашоу Голубые ангелы

Охотники на Несси сделают все возможное в поисках

Положения, регулирующие освоение космоса

Самая удаленная галактика из когда-либо наблюдавшихся

Сдвиг в эволюции реки Нил во времена Древнего Египта

Труп неизвестного существа нашли в лесу у Визимьяр

Туристы съезжаются в Шотландию на поиски Несси

Устройства для сбора акустической энергии

Уфологические книги стали подделывать

Экономия на съемке брит-мила. Временная радость или пожизненное разочарование

ГЛОНАСС отслеживание. Преимущества использования системы

Разработка проектов рекультивации нарушенных земель. Законодательные аспекты и этапы реализации

Септик без откачки для дома. Преимущества автономной канализации, принцип работы, выбор и установка

Астрономы обнаружили самую удаленную галактику

Внутри дома ужасов как из фильма Техасская резня бензопилой

Внутри Урана и Нептуна скрывается необычная молекула

Воронежцев поразили НЛО-облака

ИИ помогает понять суть космических взрывов

Инопланетяне совершили аварийную посадку в Лас-Вегасе

Инцидент в Розуэлле разгадан

Криовулканизм. Поиски жизни за пределами Земли

Марсианские метеориты дают массу информации

Масштабные поиски Несси могут стоить миллионы

Над Кейптауном образовалось необычное красное облако

Новый алгоритм глубокого обучения может найти Землю 2.0

Огни Феникса. Все, что нужно знать

Открытие инопланетян может усилить религиозный раскол

Планы НАСА по исследованию Луны и Марса

Подтверждение существования мира духов

Снимки усеянного вулканами Ио с Земли

Темная материя может взаимодействовать

Темная материя может сделать звезды бессмертными

Хакер заставил GPT-4o работать в режиме бога

В США зарегистрировано более 200 000 наблюдений НЛО

Изучение черных дыр с высокой энергией

ИИ-лидеры прибыли на заседание Бильдербергского клуба

Инопланетяне действительно могут существовать

Красное облачное образование над Кейптауном

Метеорит с Марса раскрывает древнюю вулканическую тайну

Молекулы серы стали причиной зарождения жизни на Земле

Наблюдения НЛО Рона Гудхью

Охотница за привидениями рассказала о призраках

Пилот ВВС был убит инопланетянами

Пролёт над марсианской долиной Нили Фоссе

Рецензия на книгу 'Мистические видения'

Самая большая кошка в мире

Сколько воды потребуется автономной лунной базе

Странное красное облако над Кейптауном

Странный замаскированный дом выставлен на продажу

Стремление людей построить лунные базы

Черные дыры, зачем их изучать

Южная Корея планирует осуществить полет на Марс

Япония займется изучением опасностей, связанных с НЛО

Виртуальные уроки пилотирования для полета на астероид

Подписка на новости
Наверх