Плавучая роботизированная пленка, разработанная в Калифорнийском университете в Риверсайде, может быть обучена разливам нефти в море или удалению загрязняющих веществ из питьевой воды.
Питаемая светом и питаемая водой, пленка может быть развернута на неопределенный срок для очистки отдаленных районов, где подзарядка другими способами окажется затруднительной.
«Нашей мотивацией было сделать мягких роботов устойчивыми и способными самостоятельно адаптироваться к изменениям окружающей среды. Если для питания используется солнечный свет, эта машина устойчива и не потребует дополнительных источников энергии», — сказал химик UCR Чживэй Ли. «Пленка также может быть использована повторно».
Исследователи окрестили разработку «Нойсбот» в честь нойстонов, категории насекомых, в которую входят «водолазы». Эти насекомые пересекают поверхность озер и медленно движущихся потоков с пульсирующим движением, во многом похожим на то, что ученые смогли достичь с помощью нейсбота, который может перемещаться по любому водоему.
В то время как другие ученые создали пленки, которые изгибаются в ответ на свет, они не смогли генерировать регулируемые механические колебания, на которые способен Neusbot. Этот тип движения является ключом к управлению роботом и его работе там, где и когда вы хотите.
Технические подробности этого достижения описаны в новой статье о научной робототехнике.
«Существует не так много методов достижения этого управляемого движения с помощью света. Мы решили проблему с помощью трехслойной пленки, которая ведет себя как паровой двигатель», — объяснил Ли.
Пар от кипящей воды приводил в движение ранние поезда. Это аналогичный принцип, который питает Neusbot, за исключением использования света в качестве источника питания. Средний слой пленки пористый, в нем содержится вода, а также наностержни из оксида железа и меди. Наностержни преобразуют световую энергию в тепло, испаряя воду и приводя в действие импульсное движение по поверхности воды.
Нижний слой Neusbot гидрофобен, поэтому, даже если океанская волна преодолеет пленку, она всплывет обратно на поверхность. Кроме того, наноматериалы могут выдерживать высокие концентрации соли без повреждений. «Я уверен в их стабильности в ситуациях с высоким содержанием соли», — сказал Ли.
Ли и профессор химии UCR Ядонг Инь специализируются на создании роботов из наноматериалов. Они контролировали направление Нойсбота, изменяя угол его источника света. Питаемый только солнцем, робот просто двигался бы вперед. С помощью дополнительного источника света они могли контролировать, где Нойсб плавает и моется.
Текущая версия Neusbot содержит только три слоя. Исследовательская группа хочет протестировать будущие версии с четвертым слоем, который может поглощать масло, или с тем, который поглощает другие химические вещества.
«Обычно люди отправляют корабли на место разлива нефти для очистки вручную. Neusbot мог бы выполнять эту работу, как робот-пылесос, но на поверхности воды», — сказал Ли.
Они также хотели бы попытаться более точно контролировать его режим колебаний и предоставить ему возможность для еще более сложного движения.
«Мы хотим продемонстрировать, что эти роботы могут делать многое из того, чего не достигли предыдущие версии», — сказал он.
sciencedaily.com
перевод Яндекс, текст отредактирован по смыслу редакцией портала Rosingmash.ru
