Неустойчивость помогла ученым создать мягкие электросхемы

Команда ученых Калифорнийского технологического университета создала электрические схемы из мягких материалов, способные передавать сигналы на большие расстояния. Благодаря своей гибкости они могут найти применение в робототехнике и легкой авиации.

В отличие от твердых материалов, легко передающих сигнал, мягкие абсорбируют энергию, проходящую через них. Это можно сравнить с ударом по твердой и мягкой боксерской груше: энергия удара по жесткой проходит сквозь мешок и заставляет его качаться. А мягкий деформируется и поэтому качается меньше.

Для того чтобы обойти это препятствие, ученые Калтеха Деннис Кочман, Чайра Дарайо и их коллеги создали нестабильную, нелинейную систему.

«Инженеры сторонятся неустойчивости. Мы же использовали ее», — сказал Кочман, один из ведущих исследователей проекта. Эти нелинейные системы основаны на бистабильных элементах, у которых два устойчивых состояния. Разработанные учеными бистабильные элементы состоят из арок эластичных материалов, каждая размером несколько миллиметров.

Эластомерная робогусеница может двигаться под воздействием света

Элементы могут находиться либо в выпуклом, либо в вогнутом состоянии — и устойчивы в обоих этих положениях. Однако, если толкнуть элемент в его выпуклом положении, то он отреагирует движением в обратную сторону, против направления приложения силы, пока не примет вогнутое положение, а также выделит энергию.

Ученых вдохновила физика фазовых переходов. Это процесс, при котором превращение происходит между двумя устойчивыми состояниями системы. Он описывается нелинейными математическими уравнениями, которые, по их словам, не до конца ясны.

Dennis Kochmann/Caltech

«Такую систему можно использовать в качестве приводов для контроля роботизированных конечностей, они могут пассивно выполнять простые логические операции», — говорит Дарайо. Приводам, для выполнения действий, требуется энергия, и в данном случае подача энергии будет осуществляться за счет скорее механической, чем электрической системы, пишет Futurity.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос
Илон Маск: Neuralink поставил мозговой имплант третьему пациенту
Новости
В Китае дроны вызвали снегопад в горах, чтобы решить проблему с недостатком воды
Новости
«Сестра Клеопатры» оказалась римским больным подростком
Наука
2024 год стал самым жарким за полтора века: впервые превышен предел в 1,5°С
Наука
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос