В Гарварде разработали искусственные реснички для роботов

Американские исследователи разработали микроскопическую саморегулируемую структуру, которая воспроизводит поведение человеческих ресничек. Работа опубликована в Nature.

Живые реснички шевелятся, сгибаются и двигаются посредством сложных закручивающихся движений. Исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук разработали микроструктурный столб из светочувствительного жидкокристаллического эластомера, который ведет себя так же, как реальные реснички.

Ученые говорят, что, когда свет попадает на микроструктуру, основные строительные блоки жидкокристаллического эластомера перестраиваются и вся структура меняет форму. Это происходит следующим образом. Во-первых, место, куда попадает свет, становится прозрачным, что позволяет свету глубже проникать в материал, вызывая дополнительные деформации. Во-вторых, по мере того, как материал деформируется, и форма изменяется, новое точка на столбе подвергается воздействию света, в результате чего эта область также меняет форму.

«Эта внутренняя и внешняя петля обратной связи дает нам саморегулирующийся материал. Как только вы включаете свет, он выполняет всю свою работу», — говорит Шуконг Ли, соавтор работы.

Исследователи отмечают, что ученые пытались создать крошечные искусственные реснички для миниатюрных роботизированных систем на протяжении длительного времени. Создание таких структур размером меньше человеческого волоса обычно требует многоэтапных процессов и различных стимулов для создания сложных движений, что ограничивает их широкомасштабное применение. 

Предложенное в исследовании решение напротив состоит только из одного материала и требует одного внешнего стимула. Как отмечают авторы разработки, специфические изгибы и движения материала меняются вместе с его формой, что делает эти простые структуры бесконечно реконфигурируемыми и настраиваемыми. Например, в своей работе исследователи продемонстрировали движение круглых, квадратных, L- и T-образных, а также пальмообразных конструкций. 

«Мы показали, что можем запрограммировать хореографию этого динамического танца, адаптируя ряд параметров, включая угол освещения, интенсивность света, молекулярное выравнивание, геометрию микроструктуры, температуру, интервалы и продолжительность облучения», — говорит Майкл Лерх, соавтор статьи.

Исследователи полагают, что самоуправляемые и программируемые микронные структуры можно использовать для целого ряда приложений, включая мягкую робототехнику, биосовместимые медицинские устройства и даже динамическое шифрование информации.


Читать далее

Посмотрите на «бесшумный» дрон с ионным двигателем нового поколения

Вспышки энергии на тысячи лет жизни: ученые поняли, как они появляются на Солнце

НАСА опубликовало «звуки» черной дыры: их может послушать любой желающий

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Суперкомпьютер раскрыл тайны «молекулярного ремонта» ДНК
Наука
В Китае разработали батарейку с радиоактивным углеродом, которая проработает до 100 лет
Наука
Ученые MIT разработали «простой способ» превратить клетки кожи в нейроны
Наука
Microsoft запускает ИИ Copilot для геймеров: он будет работать, как тренер
Новости
Частный лунный модуль сфотографировал солнечное затмение с Луны
Космос
Почему Вселенная несимметрична: физики приблизились к разгадке тайны
Новости
Посмотрите на обратную сторону спутника Марса: это второе фото в истории
Новости
Это приложение буквально заставляет трогать траву и блокирует соцсети
Новости
Посмотрите на место гибели лунного аппарата «Афина»
Новости
Apple призвала срочно обновить iPhone из-за критической уязвимости  
Новости
В РосНИИРОС опровергли планы ICANN закрыть домен .su  
Новости
Европейские охотники каменного века «путешествовали» по морю в Африку
Наука
Зонд «Гера» сделал снимки спутника Марса на пути к «пострадавшему в ДТП» астероиду
Космос
В испанской пещере нашли «фрагменты лица» древнейшего жителя Западной Европы
Наука
Стартап представил робота, который готовит как шеф-повар лучших ресторанов
Новости
В паровом реакторе впервые зажгли термоядерную плазму
Новости
Работа, написанная ИИ, прошла научное рецензирование, но есть нюансы
Наука
Смертоносные звезды: два массовых вымирания связали со взрывами сверхновых
Космос
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Космос
Физики обнаружили доказательство предсказания Хокинга
Космос