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
Квантовые инженеры поместили кота Шредингера в компьютерный чип
Наука
Кофе может снизить риск смертности, но только в одном случае
Наука
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
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