Explosive Kraft Der Verbrennung Lässt Floppy Little Silicone Robot Springen
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Anonim

Eine einfache chemische Reaktion wird verwendet, um die hohen Sprünge eines Roboters anzutreiben. Anwendungen können Such- und Rettungsaktionen sein.

Aus der Zeitschrift Nature.

Kaboom! Kontrollierte Explosionen in den Beinen dieses Silikon-Weichroboters lassen ihn höher springen als das 30-fache seiner eigenen Höhe.

Forscher unter der Leitung von George Whitesides, Chemiker an der Harvard University in Cambridge, Massachusetts, haben ein dreibeiniges Silikongerät entwickelt, das durch Verbrennung angetrieben wird - bisher nur in harten Systemen wie Dieselmotoren.

Der weiche Roboter hat in jedem seiner Beine einen Kanal mit einem weichen Ventil am Ende. Methan und Sauerstoffgase werden in einem Verhältnis von einem Teil Methan zu zwei Teilen Sauerstoff in diesen Kanal eingespeist. Der Computer, der steuert, wie viel Gas eingelassen wird, steuert auch ein Hochspannungskabel, das an die Elektroden in jedem Bein angeschlossen ist.

Wenn der Computer die Elektroden entzündet, explodieren Methan und Sauerstoff, verwandeln sich in Kohlendioxid und Wasser - und setzen viel Energie frei. Die nach unten gerichtete Kraft der Explosion lässt den Roboter springen - bisher höher als 30 Zentimeter, obwohl die Forscher sagen, dass die Reichweite durch die Höhe der Testkammer begrenzt wurde. Das weiche Ventil ist entscheidend, sagt Robert Shepherd, Co-Autor und Ingenieur der Studie an der Cornell University in Ithaca, New York. Es schließt als Reaktion auf hohen Druck, wodurch der Druck noch höher wird, und öffnet sich nach der Explosion, um die Abgase herauszulassen.

Weiche Roboter sind leichter und einfacher als harte Systeme und relativ kostengünstig herzustellen. Bisher waren sie jedoch aufgrund der hohen Wärme, die bei Verbrennungsreaktionen erzeugt wird, auf Druckluftleistung beschränkt. „Die wichtigste Entdeckung ist, dass dieses Material bei diesen hohen Temperaturen funktionieren kann“, sagt Shepherd. Der Roboter hat bisher mehr als 30 aufeinanderfolgende Sprünge überstanden. Die Ergebnisse wurden diese Woche in der Angewandten Chemie veröffentlicht.

Die Forscher hoffen, dass eine entwickelte Version ihres Geräts für Such- und Rettungsaktionen verwendet werden kann, bei denen über Hindernisse, die den Weg blockieren könnten, gesprungen und gerollt wird.

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