Графеновый робот-паук, которому для передвижения не нужна электроэнергия

Графеновый робот-паук, которому для передвижения не нужна электроэнергия

Любые роботы нуждаются в источнике энергии для своей работы. Казалось бы, это утверждение — практически аксиома. Но на самом деле ученые порой создают такие механизмы, в принцип работы которых вникнуть не так-то просто. К примеру, недавно был продемонстрирован робот-паук из графена, которому для передвижения не требуется ничего, кроме определенной влажности окружающей среды.

Каркас робота изготовлен из пленки на основе оксида графена, причем робот не собран из графена, а «вырезан» монолитным куском из высокотехнологичного углеродного материала. Активация робота происходит при яркой вспышке света и повышения влажности. Сам робот в процессе движения способен изгибаться и распрямляться под воздействием влажного воздуха, медленно двигаясь вперед. Естественно, вряд ли кто-то начнет «нарезать» роботов из графена, ведь процесс перемещения таких механизмов крайне сложен. Тем не менее потенциал у этой технологии весьма немалый. К примеру, графен можно будет использовать в качестве чувствительного элемента датчиков, регулирующих различные параметры технологических процессов.

При этом ученые уже работают над разработкой более сложных движений своего робота-паучка. Основным преимуществом новой технологии является то, что процессы получения графеновых листов уже достаточно быстры и относительно дешевы, а активация может быть выполнена даже от света простой вспышки фотоаппарата. Более подробно увидеть процесс передвижения графенового робота-паука вы можете на видео, расположенном ниже.

Графен – эффективное решение для производства искусственных мышц

В мире робототехники, задействующем наноматериалы, разработка искусственных мышц является очень перспективным направлением, продукты которого могут быть применены самым широким образом – при создании гибких деталей подводных судов и вплоть до приспособлений, предназначенных для использования в процессе реабилитации.

Ионные полимерные композиты привлекательны за счёт своей исключительной простоты. Все, что следует сделать, это поместить два электрода на полимер; при включении электрического напряжения ионы начинают перемещение, деформируя тем самым полимер.

Однако исследователи столкнулись с проблемой, когда экспериментировали с металлическими электродами. После контакта с воздухом и током электроды начинали разламываться, что сопровождалось утечкой ионов и ухудшением мышечной деятельности.

Ученые из Корейского Института современной науки и технологии (KAIST) выступили с решением этой проблемы, которое включает двухмерный полупроводниковый наноматериал графен.

В исследовании, опубликованном в издании ACS Nano, команда ученых из института KAIST выполнили электроды из экономичной версии графена, имеющего название HLrGOP.

Гидрофобные свойства этой формы графена сделали материал эффективным в использовании. Электроды графена обладают гладкой наружной поверхностью, свойства которой отталкивают воду и противостоят трещинам. Внутренняя поверхность наоборот неровная, что способствует транспортировке ионов по мембране полимера.

В ходе экспериментов с новым видом искусственных мышц ученые отметили большую прочность и отсутствие снижения производительности.