Đọc thêm Trong tương lai, robot mini có thể được cung cấp năng lượng từ cơ hóa học từ một loại gel tạo nhịp thường xuyên mở rộng và co lại khi tiếp xúc với chất lỏng. Điều này nên được thực hiện bằng một mô tả chi tiết về hành vi của gel được phát triển bởi các nhà nghiên cứu người Mỹ Victor Yashin và Anna Balazs trên cơ sở mô hình lý thuyết. Điều này có thể được dự đoán chính xác hơn nhiều so với trước đây, vì các biến dạng vật chất trong quá trình đập và nơi nó có thể được sử dụng. Cái gọi là gel Belousov-Zhabotinsky là hợp chất của các chuỗi phân tử dài, trong đó một chất xúc tác của ruthenium, một kim loại giống như bạch kim được nhúng. Khi một vật liệu như vậy tiếp xúc với một chất lỏng chứa nitơ nhất định, một phản ứng tuần hoàn bắt đầu: Kim loại hấp thụ các electron từ chất lỏng, thay đổi độ dài của chuỗi phân tử. Điều này, đến lượt nó, làm cho chất xúc tác giải phóng các electron, đưa chuỗi trở lại hình dạng ban đầu và khởi động lại quá trình. Những thay đổi thường xuyên về chiều dài gây ra xung động có thể nhìn thấy của gel. "Một miếng nhỏ của một loại gel như vậy tự đập, giống như một trái tim nhỏ trong đĩa Petri, " Balazs mô tả nguyên tắc. Chuyển động này tiếp tục cho đến khi nhiên liệu trong chất lỏng cạn kiệt và có thể được khởi động lại bằng cách thêm thuốc thử lại.

Mặc dù những gel này đã được biết đến từ năm 1996, cho đến nay hành vi của chúng vẫn chưa được tính toán kỹ lưỡng. Các mô hình được sử dụng chỉ được phép dự đoán sự thay đổi âm lượng trong quá trình co lại. Ngoài việc có thể tính toán hình dạng của gel thay đổi như thế nào khi đập, Balazs và Yashin hiện đã phát triển một mô hình máy tính mới: nó xem gel như một lưới lông nhỏ được kết nối tại các điểm cụ thể. Để mô phỏng các chuyển động, nó sử dụng năng lượng được giải phóng hoặc tiêu thụ trong các phản ứng hóa học trong gel. Theo cách này, máy tính có thể tính toán cho từng điểm trong lưới mà lực tác dụng lên nó và do đó, nếu và nơi nó đang di chuyển.

Bây giờ nó chỉ phải được kiểm tra xem hành vi được tính toán trong mô phỏng có thực sự tương ứng với thực tế hay không, Balazs giải thích. Nếu mô hình hoạt động, các tính chất của gel không chỉ được dự đoán mà còn được thiết kế riêng? một điều kiện tiên quyết quan trọng cho việc sử dụng vật liệu tiềm năng như cơ bắp nhân tạo trong các robot nhỏ.

Nhà khoa học mới, Dịch vụ trực tuyến, 03 tháng 11 Công trình gốc của các nhà nghiên cứu: Victor Yashin và Anna Balazs (Đại học Pittsburgh): Science, Vol. 314, p. 798 ddp / khoa.de? Quảng cáo Ilka Lehnen-Beyel

© khoa.de

Đề XuấT Editor Choice