Penemuan Dapat Menghasilkan Robot Self-Propelled – Hanya Menggunakan Aliran Energi Dari Lingkungan Mereka

Di

Peneliti yang didanai tentara menemukan cara membuat material yang mampu bergerak sendiri, memungkinkan material bergerak tanpa motor atau tangan. Kredit: Yongjin Kim, UMass Amherst

Peneliti yang didanai oleh tentara telah menemukan cara membuat material yang mampu bergerak sendiri, memungkinkan material bergerak tanpa motor atau tangan.

Para peneliti di University of Massachusetts Amherst telah menemukan cara membuat bahan yang retak dan diatur ulang, hanya berdasarkan aliran energi dari lingkungannya. Penelitian ini, diterbitkan di Bahan Alam dan didanai oleh militer A.S., ini dapat memungkinkan robot militer masa depan untuk menyalurkan energinya.

“Pekerjaan ini adalah bagian dari upaya multidisiplin yang lebih besar yang berusaha untuk memahami sistem impuls biologis dan direkayasa yang akan meletakkan dasar bagi metode yang dapat diskalakan untuk menghasilkan kekuatan untuk aksi mekanis dan energi serta struktur penyimpanan material,” katanya. Dan Dr. Ralph Anthenien, kepala cabang, Kantor Penelitian Angkatan Darat, elemen dari Komando Pengembangan Kemampuan Tempur Angkatan Darat A.S., sekarang dikenal sebagai DEVCOM, Laboratorium Penelitian Angkatan Darat. “Pekerjaan itu akan memiliki segudang kemungkinan aplikasi masa depan dalam sistem aksi dan motif untuk Angkatan Darat dan DOD.”

Para peneliti menemukan fisika selama percobaan biasa yang melibatkan menjaga strip gel tetap kering. Para peneliti mengamati bahwa ketika strip panjang gel elastis kehilangan cairan internal karena penguapan, strip tersebut bergerak. Sebagian besar gerakannya lambat, tetapi sesekali, mereka berakselerasi.

Bahan yang retak dan reset

Ilmuwan menemukan cara membuat bahan yang rusak dan diatur ulang, hanya berdasarkan aliran energi dari lingkungan mereka. Penelitian ini dapat memungkinkan robot militer masa depan yang mampu mengalihkan energinya. Kredit: Yongjin Kim, UMass Amherst

Gerakan yang lebih cepat ini merupakan ketidakstabilan sekejap yang terus terjadi saat cairan semakin menguap. Studi tambahan mengungkapkan bahwa bentuk material itu penting, dan bahwa garis-garis itu dapat dipulihkan untuk melanjutkan pergerakannya.

“Banyak tumbuhan dan hewan, terutama yang kecil, menggunakan bagian khusus yang bertindak sebagai pegas dan kunci untuk membantunya bergerak sangat cepat, jauh lebih cepat daripada hewan yang hanya memiliki otot,” kata Dr. Al Crosby, profesor sains dan teknik polimer di College Ilmu Pengetahuan Alam, UMass Amherst. “Tanaman seperti a Venus penangkap lalat adalah contoh yang baik dari jenis gerakan ini, seperti belalang dan semut yang terperangkap di dunia hewan. “

Ketidakstabilan jepret adalah cara alam bergabung dengan pegas dan pegas dan semakin sering digunakan untuk membuat gerakan cepat pada robot kecil dan perangkat lain serta mainan seperti poppers karet.

“Namun, sebagian besar perangkat gertakan ini membutuhkan motor atau tangan manusia untuk membuatnya tetap bergerak,” kata Crosby. “Dengan penemuan ini, mungkin ada beberapa aplikasi yang tidak membutuhkan baterai atau motor untuk menggerakkan mesin jam.”

Robot self-propelled

Para ilmuwan menemukan bagaimana robot militer masa depan mungkin hanya dapat menggerakkan energi mereka sendiri. Kredit: Yongjim Kim, UMass Amherst

Setelah mempelajari fisika penting dari strip pengeringan, tim bereksperimen dengan berbagai bentuk untuk menemukan bentuk yang paling rentan bereaksi dengan cara yang dapat diprediksi, dan yang bergerak berulang kali tanpa motor atau tangan yang menyetel ulang. Tim juga menunjukkan bahwa strip yang direnovasi dapat melakukan pekerjaan itu, seperti menaiki tangga sendiri.

“Pelajaran ini menunjukkan bagaimana bahan dapat menghasilkan gerakan yang kuat dengan memanfaatkan interaksi dengan lingkungannya, seperti dengan penguapan, dan penting untuk merancang robot baru, terutama pada dimensi kecil di mana sulit untuk memiliki motor, baterai, atau sumber energi lainnya, Kata Crosby.

Tim peneliti sedang berkoordinasi dengan DEVCOM Army Research Laboratory untuk mentransfer dan mentransfer pengetahuan ini ke sistem Angkatan Darat masa depan.

Referensi: “Autonomous snapping and jumping polymer gel” oleh Yongjin Kim, Jay van den Berg dan Alfred J. Crosby, 1 Februari 2021, Bahan Alam.
DOI: 10.1038 / s41563-020-00909-w

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.