Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Armatura
Strona główna Felieton
Dodatkowy na dole
Dodatkowy na dole

Roboty poruszane... światłem


Wystarczy skierować na nie strumień światła, a pełzną jak gąsienice. Teraz badacze uczą je pływać. Roboty wykonane z elastycznych polimerów są kilkunastomilimetrowe i mogą pchać przedmioty 10 razy cięższe niż one same, wspinać się na niewielkie wzniesienia, przeciskać przez szczeliny. Nie mają przy tym żadnych metalowych elementów i siłowników.

Wykonane z inteligentnego materiału roboty projektuje Mikołaj Rogóż z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, tegoroczny laureat Diamentowego Grantu MNiSW, we współpracy z dr. Piotrem Wasylczykiem. Badacze mają już na swoim koncie robota-gąsienicę, który pełni funkcje transportowe.

Obecnie pracują nad robotem pływającym. Na początku zadaniem gąsienicy będzie przesuwanie drobnych ładunków na powierzchni wody i przy dnie, potem w środku objętości wody. Pływający robot powinien umieć nurkować na stałej wysokości.

"Materiały, jakich używamy, to elastomery. Kiedy je podgrzewam albo schłodzę, wyginają się w określony kształt. Odpowiednio projektując taki kształt mogę wywołać ruch materiału, nastąpi on dokładnie w momencie podgrzewania. Mamy zatem materiał płaski w temperaturze pokojowej, podgrzewamy go do 50-60 stopni, żeby się wygiął, a kiedy znów go schłodzimy - wraca do stanu, w którym jest płaski " – opowiada Rogóż. Projektowane kształty rzędu centymetrów wykonywane są ręcznie, a w skali mikrometrów, czyli mniejsze od średnicy ludzkiego włosa - drukowane na drukarce 3D.

MINIATUROWI ATLECI

Jak wyjaśnia, takie roboty mają przewagę nad metalowymi – chodzi o ich małą masę. Poza tym metalowe roboty z silnikami i siłownikami stwarzają bardzo wiele problemów w małej skali. Wymagają miniaturyzacji baterii, co jest bardzo trudne, niełatwo też zminiaturyzować system kontroli, czy nadajnik.

Materiał, który bazuje na podgrzewaniu można podgrzewać z zewnątrz laserem, podgrzewając punktowo, albo oświetlając wiązką modulowaną bardzo duży obszar i mrugać światłem. Wydaje się, że skoro materiał ten jest lekki, to będzie mógł pociągnąć albo popchnąć mniejszy ciężar niż robot tradycyjny. Jednak, jak zapewnia Mikołaj Rogóż, w małej skali stosunki sił są inne i gąsienica uzyskuje zadowalające wyniki.

"Nasz robot gąsienica może pchać przedmioty 10 razy cięższe niż on sam, może wspinać się na niewielkie wzniesienia, przeciskać przez szczeliny. Liczymy na podobne właściwości u robotów pływających. W wodzie jest dużo łatwiej coś za sobą ciągnąć lub przepchać z uwagi na dużo mniejsze tarcie. Diamentowy Grant będzie przeznaczony na wprowadzenia takich zmian u robota gąsienicy, żeby potrafiła ona pływać na stałej wysokości. Na razie zmiana wysokości jest kłopotliwa, ryby na przykład używają do tego pęcherzy pławnych. Jednak pływanie na stałej głębokości jest celem osiągalnym" – mówi fizyk.

NA STOLE OPERACYJNYM I W KOSMOSIE

Przyszłe zastosowania robotów poruszanych światłem związane są m.in. z nieinwazyjnymi operacjami medycznymi. Grupa bardzo małych robotów niewidocznych dla oka byłaby wpuszczana do organizmu i oświetlana promieniowaniem przenikającym przez ludzką skórę. Roboty z materiału podobnego gatunku mogłyby również być aktywowane poprzez pole elektryczne lub magnetyczne. Pod wpływem takiego pola wykonywałyby w żywym organizmie pewne zadania, na przykład poprzez drgania stymulować uszkodzone tkanki do szybszej regeneracji. Później mogłyby być nakierowane na to, aby same wydostawały się z ciała.

Równie ciekawe są zastosowania kosmiczne. Roboty z elastomerów są bardzo lekkie, a – jak wiadomo – wyniesienie dużych mas w kosmos jest kosztowne. "Być może udałoby się zrobić roboty, które wykonają przydatną pracę w badaniach kosmosu. Wówczas nie trzeba by było wynosić wielkiej masy na orbitę, jak to się teraz dzieje w przypadku łazików czy sond wykonujących pomiary, tylko można by było to zredukować" – przypuszcza rozmówca PAP.

Rogóż wspomina też o zastosowaniach przeciwterrorystycznych. Marzeniem twórców robotów jest wykonanie konstrukcji latających. Byłyby doskonałe do podsłuchów, zwłaszcza, jeśli przypominałyby muchę czy motyla. To jednak bardziej naukowa fikcja, niż konkretne plany. Na razie badacze mają jeszcze jeden, nieco zabawny, pomysł.

"Myśleliśmy żeby stworzyć folię, która deformowałaby się po położeniu jej na rękę – pod wpływem temperatury ciała. Taka zabawka mogłaby być pamiątką z wycieczki do muzeum techniki. Dopóki leżałaby w temperaturze pokojowej, byłaby płaska. Na ogrzanym materiale mogłyby pojawiać się wypukłe litery" – zdradza rozmówca PAP. Jak dotąd jednak elastomer potrzebuje zbyt wysokiej temperatury do odkształcenia się. Naukowcy muszą znaleźć sposób, żeby obniżyć "wymagania" robotów, żeby potem projektować zabawne wzory.

"Kiedy elastyczne polimery wyginają się pod wpływem temperatury, wówczas odwracalnie zmienia się w nich ułożenie cząsteczek. Ta odwracalna zmiana jest cechą ciekłych kryształów wykorzystywaną na przykład w produkcji ekranów ciekłokrystalicznych. Od sposobu ułożenia cząsteczek zależy, w jaki sposób materiał się wygnie. Potrafimy wymusić deformację i ruch układając odpowiednio cząsteczki w takiej zupie cząsteczek, czyli w cieczy, którą później zamieniamy na ciało stałe. Tak uzyskujemy materiał o pożądanych przez nas właściwościach" – wyjaśnia Rogóż.

Laureat Diamentowego Grantu dodaje, że wsparcie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego umożliwia mu prowadzenie badań bez konieczności podejmowania pracy zawodowej i pełne poświęcenie wyzwaniom naukowym.

 

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl



Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: II edycja konkursu „Owad w obiektywie” Lekooporne bakterie zabijają setki tysięcy ludzi Kompozyty węglowe do ekranowania mikrofal Onkolog szuka haka na raka Polska technologia wytwarzania paliwa z plastiku Ptaki i żółwie pomocne w poznaniu genomu dinozaurów II edycja konkursu „Owad w obiektywie” Lekooporne bakterie zabijają setki tysięcy ludzi Kompozyty węglowe do ekranowania mikrofal Onkolog szuka haka na raka Polska technologia wytwarzania paliwa z plastiku Ptaki i żółwie pomocne w poznaniu genomu dinozaurów II edycja konkursu „Owad w obiektywie” Lekooporne bakterie zabijają setki tysięcy ludzi Kompozyty węglowe do ekranowania mikrofal Onkolog szuka haka na raka Polska technologia wytwarzania paliwa z plastiku Ptaki i żółwie pomocne w poznaniu genomu dinozaurów

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI