Разработаны роботы, которые продолжают летать с поврежденным крылом

Инженеры оптимизировали искусственные мышцы, чтобы микророботы продолжали работать даже после серьезных повреждений. Исследование опубликовано в журнале Science Robotics.

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали эластичные искусственные мышцы, устойчивые к микроповреждениям. Крошечные роботы-насекомые, снабженные такими мышцами, успешно преодолевают мелкие повреждения, такие как крошечные отверстия, и могут ремонтироваться с помощью лазера.

Крошечные прямоугольные роботы, разработанные инженерами, перемещаются при помощи крыльев. Они приводятся в действие приводами из диэлектрического эластомера, который представляют собой мягкие искусственные мышцы. Они сделаны из слоев эластомера, которые зажаты между двумя тонкими как бритва электродами, а затем свернуты в мягкую трубку. При подаче напряжения электроды сжимают эластомер и в результате робот взмахивает крылом.

Микроскопические дефекты могут вызвать искры, которые сожгут эластомер и приведут к выходу устройства из строя. Чтобы избежать такой проблемы, инженеры используют «самоочищение». Воздействие высокого напряжения на поврежденную область диэлектрического эластомера приводит к отключению участка электрода, расположенного рядом с дефектом. В результате проблемная область отделяется от остальной части электрода, а искусственная мышца продолжает работать.

https://hightech.fm/wp-content/uploads/2023/03/adf4278_movie_s9.mp4
Восстановление способности летать после повреждения. Видео: Suhan Kim et al., Science Robotics

Чтобы повысить эффективность этого процесса, инженеры оптимизировали концентрацию углеродных нанотрубок, из которых состоят электроды. Меньшее количество углеродных нанотрубок улучшает самоочищение, поскольку он достигает более высоких температур и легче сгорает. Но это также снижает удельную мощность привода. Исследователи определили, что правильно подобранный баланс упрощает самоочищение и сохраняет подвижность устройства.

Кроме того, исследователи показали, что крупные дефекты можно устранять с помощью лазера. Лазер аккуратно вырезает по внешним контурам больше повреждение. После этого инженеры могут использовать самоочищение, чтобы сжечь слегка поврежденный электрод, изолируя проблемную область и восстанавливая полетные свойства крыла.

Полет робота с поврежденным крылом. Изображение: MIT

В серии экспериментов инженеры показали, что с помощью этой технологи можно восстановить способность летать после различных повреждений. Робот, у которого отрезали 20% одного крыла, а в другом сделали 10 проколов, успешно продолжил полет после самоочищения. Новая технология повысит «выносливость» роботов в реальных условиях. Рои таких устройств можно будет использовать, например, для обследования разрушающегося здания во время пожара.


Читать далее:

Раскрыт секрет долголетия: ученые поняли, как запустить нужный механизм в теле человека

Названа новая причина возникновения аутизма

Храм, которому 2 700 лет, нашли в Судане. Он удивил ученых

На обложке: робот с поврежденным крылом. Изображение: MIT

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Исчезновение «щита» от солнечной радиации совпало с рассветом жизни на Земле 590 млн лет назад
Наука
Крошечные «бессмертные» черные дыры могут заполнять Вселенную и объяснять темную материю
Наука
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука