24 kwietnia 2024


Wykorzystywane obecnie, naśladujące mięśnie, siłowniki z nanorurek węglowych są bardzo drogie i wytrzymują zaledwie ponad tysiąc cykli pracy. Opracowano podobne siłowniki wykorzystujące tanie włókna polimerowe, które wydłużają się i kurczą pod wpływem temperatury.

wlokna polimerowe

Do ich budowy można wykorzystywać przeróżne źródła ciepła, od promienia laserowego, poprzez efekt oporu elektrycznego, po reakcje chemiczne. Uzyskane miniaturowe siłowniki potrafiły wytrzymać ponad 100 tys. cykli pracy, wykonując siedemnaście ruchów na sekundę. Poruszały urządzenia działające liniowo, bez pośrednictwa żadnych dodatkowych elementów mechanicznych.

web.mit.edu


Grupa badaczy z Cornell University Organic Robotics Lab opracowała wewnętrzne sensory dotykowe dla robotów według koncepcji zainspirowanej działaniem układu nerwowego organizmów żywych. Wynalazek może stanowić alternatywę dla zewnętrznych, głównie optycznych, czujników stosowanych obecnie w robotyce.

robo

Demonstrator koncepcji został wyposażony w miękką powłokę, o właściwościach skóry. Podczas wytwarzania w procesie litografii, wykonane zostały przewody z włókien światłowodowych i zatopione w powłoce zawierającej także diody LED i fotodiody, działające w charakterze detektorów. Odkształcenie powierzchni powoduje zmianę w przebiegu światła i jest odbierane przez czujnik. Działanie wynalazku sprawdzono wykorzystując do doświadczenia protezę ręki, której powierzchnię pokryto wspomnianą powłoką. Badanie objęło analizę pomiarów podczas dotykania protezą różnych przedmiotów, w tym owoców i tkanin. Ręka podniosła kolejno trzy pomidory, a wyniki pomiarów pozwoliły określić, który z nich jest najbardziej dojrzały (tj. miękki). Opracowana metoda pozwala na określenie sił działających na powierzchnię powłoki robota w sposób analogiczny do tego, w jaki organizmy żywe odbierają bodźce.

mediarelations.cornell.edu


Koncepcja statku powietrznego pionowego startu nazwanego cyklokopterem powstała sto lat temu i została niemal zupełnie zapomniana. Wygrały helikoptery. Naukowcy Texas A&M University z Advanced Vertical Flight Laboratory odgrzebali ją dwa lata temu i rozpoczęli intensywne prace nad statkiem bezzałogowym latającym na zasadzie rotorów.

Mikrorotor

Niedawno najmniejszy cyklokopter świata wzniósł się w powietrze i zaimponował zwrotnością, stabilnością i możliwościami niedostępnymi dla klasycznych wielowirnikowców. Jego wirniki, wyposażone w łopatki, które mogą się obracać, okazały się bardziej efektywne od wirnika helikoptera. Twórcy 29-gramowego urządzenia zamierzają rozwijać projekt i budować większe statki powietrzne, nawet takie, które umożliwią przewóz towarów i osób. Ich zdaniem, rozwój tego typu maszyn przed stuleciem został wstrzymany przez brak odpowiednich materiałów i technologii.

aeweb.tamu.edu


Inżynierowie z NASA Jet przetestowali przekładnie ze szkła metalicznego BMG. Okazało się, że przenoszą one duże momenty obrotowe, nie wymagają smarowania i są odporne na ekstremalnie niskie temperatury.

NASA szklo metaliczne

Zbudowano przekładnie falowe, które również okazały się odporne na ekstremalne warunki. Otrzymanie szkła metalicznego wymaga zmiany struktury atomowej metalu, która doprowadzi do zmian w jego zorganizowanej strukturze krystalicznej. Tajemnicą jest odpowiednio szybkie schłodzenie doprowadzonego do bardzo wysokiej temperatury – ok. 1800 °C  – metalu.
Materiał może być wykorzystywany do budowy robotów i elementów urządzeń pracujących w ekstremalnie niekorzystnych warunkach np. w przestrzeni kosmicznej.

www.jpl.nasa.gov


Magazynowanie wodoru odbywa się na ogół w kosztownych zbiornikach różnej konstrukcji. Przeciwnicy technologii opartych o ten gaz często zwracają uwagę na niebezpieczeństwo rozszczelnienia.

Polimer do magazynowania wodoru

W Tokijskim Uniwersytecie Waseda opracowano zupełnie inne rozwiązanie. Jest nim tani w produkcji polimer, który można nasączyć wodorem. Arkusz jest lekki, elastyczny i zarówno przed, jak i po nasączeniu – miły w dotyku, a przede wszystkim, po nasączeniu gazem – zupełnie bezpieczny. Wystarczy jednak podgrzać go do temperatury 80 °C aby wodór zaczął się uwalniać. Materiał jest lekki i łatwy do dowolnego kształtowania. Przeprowadzone próby wykazały, że w każdym kolejnym cyklu nasączania wodorem jego „pojemność” zmniejsza się bardzo nieznacznie.

www.waseda.jp