Znajdź zawartość

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda oraz Massachusetts Institute of Technology (MIT) stworzyli programowalne materiały, które mogą przybierać zadane kształty bez pomocy ludzkich rąk. Uczeni zaprezentowali pojedynczą płachtę materiału przybierającą kształt łódki bądź samolotu. Głównymi autorami badań są Robert Wood z Harvardu i Daniela Rus z MIT-u. Opracowali oni technikę nazwaną "programowalna zginalna materia", która w przyszłości może pozwolić np. na tworzenie w czasie rzeczywistym pojemników o zadanej wielkości czy narzędzi o potrzebnym kształcie. Wszystko zaczęło się od stworzenia algorytmu dla zginania. Jest to podobne do instrukcji z podręcznika origami. Na podstawie pożądanych kształtów docelowych określamy, w których miejscach płachta ma się zginać - mówi profesor Wood. Wspomniana płachta składa się ze sztywnych elementów połączonych za pomocą elastycznych polimerów, a całość napędzana jest przez cienkie siłowniki i elastyczną elektronikę. Prototyp korzystał z 25 siłowników podzielonych na 5 grup, a produkcja pożądanego kształtu odbywała się dzięki odpowiedniej kolejności ich uruchamiania. Największym osiągnięciem jest w tym przypadku - jak mówią sami autorzy badań - opracowanie teoretycznych podstaw zginania i modelu potrzebnego do jego planowania. Zaprezentowany prototyp jest bardzo prosty, jednak daje nadzieję na powstanie w przyszłości materiałów, które umożliwią uzyskiwanie wielu przedmiotów potrzebnych w danym momencie.

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda stworzyli sztuczną muchę. Urządzenie waży 60 miligramów, a rozpiętość jego skrzydeł wynosi 3 centymetry. Robot porusza się tak, jak prawdziwa mucha. Naukowcy przyznają, że w dziedzinie mechanicznych insektów pozostało jeszcze wiele do zrobienia, ale pewnego dnia ich mucha może zostać wykorzystana zarówno w celach szpiegowskich, jak i do wykrywania niebezpiecznych związków chemicznych. Robert Wood, którego badania nad mechanicznymi robakami finansuje DARPA, mówi: atura stworzyła najlepszych lotników i na nich właśnie chce się wzorować. Jego prace mogą przyczynić się do stworzenia urządzeń szpiegowskich, które świetnie sprawdzą się zarówno na polu bitwy jak i w mieście. Przed Woodem stało bardzo trudne zadanie. Do wykonania urządzenia wielkości muchy, które będzie się poruszało jak mucha, nie wystarczało po prostu pomniejszenie współcześnie stosowanych technik budowy silników, siłowników czy połączeń. Niektóre wyjątkowo małe podzespoły muchy można było wykonać korzystają z technologii przeznaczonych do tworzenia urządzeń mikroelektromechanicznych (MEMS), jednak byłoby to zbyt drogie i czasochłonne. Tymczasem Wood i jego koledzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley mieli stworzyć tanie i szybkie w produkcji urządzenie. Naukowcy musieli opracować własny proces produkcyjny. Wykorzystali w nim lasery do cięcia z mikrometrową prezycją włókien węglowych, a następnie łączyli te włóka na polimerem, pociętym tą samą techniką. Wymagało to olbrzymiej dokładności. Przeguby stworzono na przykład w ten sposób, że pomiędzy dwa niewielkie kawałki włókna węglowego wstawiono dwa kawałki polimeru. Całość przypomina literę H, której środek jest elastyczny, a boki sztywne. Dzięki łączeniu włókna węglowego i polimeru można tworzyć skomplikowane części, które zginają się i obracają dokładnie tak, jak chcieli uczeni. Do budowy muchy wykorzystano polimery elektroaktywne, które zmieniają kształt w odpowiedzi na napięcie elektryczne. Wood przez siedem lat badał sposób badał aerodynamikę lotu i ulepszał różne części. W końcu udało mu się stworzyć pierwszego w historii tak małego robota, który lata dzięki dwóm skrzydłom. Ron Fearing, specjaista ds. aerodynamiki, który pracuje nad własnymi latającymi robotami i był doradcą Wooda, przyznał, że jest pod wrażeniem. Fakt, że mechaniczna mucha lata to wielki przełom. Przed uczonymi jeszcze sporo pracy. Na razie urządzenie potrafi wznieść się w powietrze. Naukowcy pracują nad tym, by latała we wszystkich kierunkach. Należy też opracować jakieś wewnętrzne źródło zasilania oraz czujniki, w które można by wyposażyć muchę przed wysłaniem jej do akcji. Kolejny problem to stworzenie oprogramowania, dzięki któremu urządzenie będzie umiało omijać przeszkody.