Поиск   Новости   Погода   Телепрограмма   Карты   ТВ   Программы   Каталог сайтов   Музыка   Интернет ТВ   Домены   Знакомства   еще

    
   
 
Важное: Петербург | Ленинградская | Зенит | Медведев | Лукашенко | Футбол | Хоккей | НАТО | Путин | Рогозин | Аксенов | Глазьев | Газпром | Крым | Полтавченко | Пушков
Главная
Новости. Общество
Новости политики
Деловые новости
  Курс рубля
Новости спорта
Новости науки
Новости культуры
Религия
Мировые новости
  Сирия
Новости образования
Новости Москвы
Происшествия
Оборона и безопасность
Экология
Туризм
Ленты анонсов
Справки
Фотоленты
Видео
Инфографика
Погода
Ссылки
Карта
Фотогалерея

Искали недавно:
Гл
badoo
ДТП
i
o
A
ni
вода
aa
медведев
Eo
манчестер
игорь+иосифович+десятн...
Ea
ворон
реклама+на+сайте
СКА
локомотив
Эксклюзив+\\\\\\\"Вест...
спартак
Еще...



counter

Новости науки

На 3D-принтере напечатали мягких роботов, управляемых магнитным полем



Научная группа во главе с Сюаньхэ Чжао (Xuanhe Zhao) из Массачусетского технологического института разработала мягких роботов, которые управляются магнитным полем. Они способны совершать сложные движения, например, ловить катящийся мимо мяч. Авторы надеются, что новшество найдёт применение в медицине и других областях. Достижение описано в статье, опубликованной в журнале Nature.

Множество научных групп по всему миру создаёт устройства, способные двигаться в ответ на изменения во внешней среде без дополнительных источников энергии. В ход идут материалы с памятью формы, вещества, реагирующие на влажность, температуру, химические воздействия, электрические и магнитные поля.



 

Большинство этих методов имеет серьёзные недостатки. Устройства с памятью формы меняют конфигурацию медленно, им требуется на это несколько минут или даже часов. Электрическое поле позволяет управлять существующими роботами, лишь когда имеет напряжение в тысячи вольт. Конструкции, движимые разницей во влажности и температуре, а также химическими сигналами, ограничены в применении подходящими для них средами.

Магнитное же управление работает быстро, не требует опасных для человека полей и непритязательно к условиям внешней среды. Поэтому целый ряд исследовательских коллективов занимается подобными разработками.

Однако, как уточняет пресс-релиз нового исследования, до сих пор такие устройства были способны лишь на самые простые движения. Например, они могут удлиняться, сжиматься или изгибаться. Это связано с тем, что все магнитные частицы такого робота были намагничены одинаково.

Команда Чжао использовала иной подход. Инженеры создали частицы из соединения ниодима, железа и бора (NdFeB) размером около пяти микрометров и смешали их с наночастицами из пирогенного диоксида кремния. Всё внедрили в эластичную матрицу из кремнийорганической смолы. Сеть из кремниевых наночастиц, объединённых силами Ван-дер-Ваальса, предохраняет миниатюрные магниты от слипания друг с другом и одновременно позволяет устройству сохранять форму.



 

Однако магнитные частицы, расположенные в разных частях устройства, намагничены по-разному, и это принципиальное новшество. При изготовлении робота "в дуэте" с 3D-принтером работал электромагнит, по команде меняющий характеристики своего поля. Получилось, что магнитные частицы из различных частей конструкции в момент печати находились в разных полях. Эти поля они и сохранили в себе, как это свойственно ферромагнитным материалам.

Благодаря такой сложной структуре намагниченности устройство может совершать сложные движения, если приложить к разным его частям поля необходимой величины и направления.

Созданный авторами "зоопарк" включает кольцо, которое "морщится", сжимающуюся трубку, лист, складывающийся по команде. Также учёные создали несколько структур, которые быстро сжимаются и расширяются сразу по двум измерениям. Напечатали они и кольцо, которое светится красным или зелёным в зависимости от поданной команды. Для этого в него встроены светодиоды и источник питания. Деформация, вызванная "приказом" оператора, замыкает ту или иную электрическую цепь.

Гордостью исследователей является "паук", способный прыгать, ползти, переворачиваться и даже ловить мяч, катящийся на скорости 17,5 сантиметра в секунду.


"Мы думаем, что в биомедицине этот метод найдёт многообещающие применения", - говорит Чжао.


Исследователи надеются, что в будущем подобные роботы микроскопического размера, введённые в человеческое тело, смогут получать изображения, собирать образцы тканей, чистить" кровеносные сосуды и делать множество других полезных вещей.



 

Чтобы приблизить этот долгожданный день, авторы разработали и проверили компьютерную модель, которая предсказывает, как напечатанная структура будет деформироваться под действием разных полей. Другие научные группы смогут пользоваться ею для создания аналогичных устройств.


"Мы разработали платформу для печати и прогностическую модель для других пользователей. Люди могут создавать свои собственные структуры и шаблоны доменов, проверять их с помощью модели и печатать их, чтобы реализовать различные функции, - говорит Чжао. - Запрограммировав сложную информации о структуре, домене и магнитном поле, можно будет распечатать даже интеллектуальные машины, например, роботов".


Поясним, что под доменом учёный понимает участок, где наночастицы намагничены одинаково.

Напомним, что ранее мы писали о летающем роботе, питающемся от лазерного луча, и о мягком "охотнике", способном бережно поймать и отпустить рыбку.

Ещё больше интересного о гибких роботах можно узнать на страницах специального раздела проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru).


Подраздел: Наука

Источник: https://www.vesti.ru/doc.html?id=3028054

14.06.2018 14:31

Пандоравирусы оказались фабриками по производству нового генетического материала
Новые исследования дают надежду на долгожданную вакцину от сифилиса
Источником загадочного космического излучения оказались наноалмазы
Стремительное вымирание невероятно живучих баобабов ставит учёных в тупик
Гравитационное эхо поможет найти "туннели" в пространстве-времени
Триумф персонализированной медицины: учёные вылечили женщину с терминальной стадией рака груди
Новый штамм: в США нашли непобедимый вирус
Госпремия по науке: устройства из отдельных молекул и гены страшных болезней
Древние инки делали трепанацию черепа лучше медиков времён Гражданской войны в США
Тропические циклоны замедлились за последние 70 лет, и это вызывает тревогу
Гравитационные волны рассказали о кварковой материи в недрах нейтронных звёзд
Историю ранних предков млекопитающих дополнили "Горыныч" и "ночница" из России
Новый крем против акне очищает кожу без побочных эффектов
Сохранение сумчатых куниц потерпело крах из-за потери боязни перед хищниками

Еще...

«Август, 2018»
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Новости науки:

2018-08-19

22:07 Черный саркофаг и его обитатели: египетские ученые сообщили первые результаты исследований

2018-08-18

11:10 Создан самый износостойкий металлический сплав в мире

2018-08-17

17:20 Больной фитопланктон может портить погоду

16:16 Продолжительность жизни родителей влияет на то, какой будет старость у их дочерей

15:23 Спутники Млечного Пути оказались одними из древнейших галактик во Вселенной

14:39 Расшифрован геном пшеницы, что когда-то считалось невозможным

11:13 Инженеры научились использовать обычный Wi-Fi для поиска в багаже металлов и жидкостей

10:23 Пластилиновые гусеницы показали, как птицы могут защищать зерновые культуры

09:12 В Томске создали искусственный интеллект, который объясняет пациентам результаты анализов

2018-08-16

18:57 Право на офлайн: как современные информационные технологии влияют на жизнь работников

18:11 В египетской гробнице обнаружен самый древний сыр

16:22 Новый гибридный аккумулятор сможет накапливать как электроэнергию, так и водород

15:32 Пылающий ад: в атмосфере раскалённой экзопланеты на атомы распадаются даже титан и железо

14:40 Древние египтяне превращали мертвецов в мумии задолго до правления фараонов

13:48 Саморемонт сетчатки глаз возможен: новый метод вернул слепым мышам возможность видеть свет

11:41 2018-2022 годы будут аномально жаркими даже на фоне глобального потепления

04:18 Выход российских космонавтов в открытый космос завершен

2018-08-15

21:52 "Великий день": на юге Крита нашли нетронутые минойские захоронения

21:06 Российские космонавты работали в открытом космосе семь часов

17:28 Невыспавшиеся люди могут заразить своё окружение чувством одиночества

Page generated: 0.1

(c) 2017 RF1 Systems       Веб серверы | Веб хостинг | Все сайты интернета | Разработка веб сайтов | Программы для ПК