Robomeduza zasilana wodorem
Zespół naukowców ze Stanów Zjednoczonych stworzył mechanicznego
pływaka naśladującego ruchy meduzy. „Robojelly” porusza się dzięki
„sztucznym mięśniom” częściowo zbudowanych z nanorurek węglowych i zasilanych wodorem. Według naukowców, roboty te mogłyby mieć
zastosowanie naukowe, militarne i komercyjne.
Robojelly powstał dzięki zespołowi kierowanemu przez Yonasa Tadesse z Virginia Tech i University of Texas w Dallas i został okrzyknięty
„pierwszą udaną próbą zasilania podwodnego robota wodorem”. Pierwiastek
ten uważany jest za atrakcyjny rodzaj paliwa dla wodnych pojazdów,
zarówno ze względu na wodę jako jedyny produkt spalania, jak i możliwość
uzyskiwania go z wody morskiej przy pomocy energii słonecznej.
W sercu robota znajduje się powszechnie dostępny niklowo-tytanowy stop z pamięcią kształtu (SMA). Pod wpływem ciepła będącego wynikiem utleniania się wodoru w tytanowych cząstkach jego otoczki z węglowych nanorurek, stop wraca do swojego oryginalnego kształtu. W robocie wykorzystano nanorurki z kilku powodów: ich dużej porowatości, wytrzymałości oraz lekkości. Ważne jest także ich dobre przewodnictwo ciepła, które musi być szybko przeprowadzane na zewnątrz i do wewnątrz stopu.
Robojelly posiada strukturę przypominającą parasol, która naśladuje ruchy znanej meduzy Aurelia aurita. „Dzwon” robota wykonano z sylikonu i wsparto ośmioma sprężystymi stalowymi żebrami oraz strunami biegnącymi wzdłuż każdego żebra od krawędzi dzwonu aż do krążka w centrum struktury. Każda struna biegnie także w dół rurki utrzymującej siłownik SMA.
Naukowcy przedstawili dwie koncepcje budowy robomeduzy. W pierwszej, wszystkie struny przyłączono do jednego, centralnego siłownika SMA, zaś w drugim projekcie umieszczono osiem różnych siłowników. Zaletą drugiej propozycji byłaby możliwość kontrolowania każdego segmentu dzwonu osobno, a co za tym idzie - poruszania robota w różnych kierunkach.
W celu zademonstrowania robota umieszczono go w zbiorniku z wodą. Następnie ustaloną ilość wodoru i tlenu wprowadzono do rurki ogrzewającej stop i zmieniającej jego kształt. Pod wpływem zmiany kształtu SMA żebra uległy naciskowi wprawiając dzwon meduzy w ruch. Gdy stop się ochłodził, dzwon poruszał się w przeciwnym kierunku. Według naukowców, długość całego cyklu może wynosić mniej niż 10 sekund.
Deformacja dzwonu wyliczona przez naukowców wyniosła około 14%. To mniej niż 29% uzyskane przy elektrycznym zasilaniu robota i 42% typowej żywej meduzy. Mimo, że naukowcy pracowali z robotem tylko na dnie zbiornika wody, cały czas poszukują sposobów polepszenia wydajności całego systemu.
Źródło: http://www.nanonet.pl
Tagi: robojelly, robomeduza, nanorurki, wodór, siłownik SMA, lab, laboratoria, labratorium
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje