| dvice.com

Новий матеріал для робо-м’язів мікродевайсів

Ця полімерна плівка, яку можна побачити на відео, постійно розширюється і скорочується, тож здається живою. Енергія для руху цього матеріалу надходить від взаємодії з водяною парою, яка майже завжди є в повітрі. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту збираються використовувати безперервний рух матеріалу, щоб створити на базі такого матеріалу штучні м’язи для роботів наступного покоління.

Цей "живий" матеріал складається з двох взаємопов’язаних полімерних матеріалів. Один полімер використовується для формування гнучкої, але міцної основи, яка надає кінцевому гібридному матеріалу його форму. Другий компонент є м’яким желеподібним матеріалом, який збільшується в об’ємі у багато разів, поглинаючи вологу з навколишнього середовища. Поєднавши ці два матеріали в одне ціле, дослідники отримали смужки тонкої плівки, які звиваються і рухаються без будь-якого видимого зовнішнього впливу.

Але головний фокус нового матеріалу полягає в наступному - коли желеподібний матеріал вбирає вологу з повітря, він збільшується в об’ємі, це, в свою чергу, змушує всю плівку рухатися і згортатися. Того слабкого потоку повітря, який виникає при русі матеріалу, цілком достатньо для того, що б висушити тонкий шар вологопоглинаючого желеподібного полімеру. При цьому обсяг цього полімеру зменшується, плівка розпрямляється, після чого повторюється процес поглинання вологи желеподібним матеріалом. Це й забезпечує циклічність руху.

Технологія отримання енергії, що використовує вологу з повітря, є дуже перспективним напрямком, адже вологи цілком достатньо в повітрі, й в штучних умовах керувати концентрацією водяної пари в повітрі досить просто.

Для того, що б отримати електричну енергію від енергії руху цього полімерного диво-матеріалу, його покрили тонким шаром п’єзоелектричного матеріалу, який виробляв енергію при його деформації. Але такий підхід не виправдав себе з точки зору ефективності, з кожного квадратного сантиметра такого матеріалу можна отримати в середньому 5.6 нановат електричної енергії, що не дозволяє розглядати такий матеріал як джерело екологічно чистої енергії.

Набагато краще матеріал проявляє доцільність з точки зору вироблення механічної енергії. Він досить потужній, щоб підняти вагу, що перевищує його власну в 10 разів. Це теоретично дозволяє розглядати цей матеріал в якості кандидата на роль двигуна мікромеханічних систем, нанороботів та інше.

Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль