Колеса с химическим приводом: инженеры трансформируют их в шестерни для выполнения механических задач

Новые колеса с химическим приводом удалось создать инженерам из Университета Питтсбурга. Они преобразуются в шестерни и могут выполнять механические работы

Новые колеса с химическим приводом удалось создать инженерам из Университета Питтсбурга. Они преобразуются в шестерни и могут выполнять механические работы. Для этого ученые впервые использовали каталитическую реакцию, она заставляет двухмерный лист с химическим покрытием самостоятельно и произвольно превращаться в трехмерную шестеренку.

Готовая деталь может выполнять длительные механические задачи. Такие результаты продемонстрировали возможность разработки автомашин с химическим приводом. Они совершенно не зависят от внешней энергии.

Чтобы они эффективно работали, достаточно добавлять определенные реагенты в окружающий их раствор. Ведущий специалист Абхраджит Ласкар отметил, что для выполнения задачи потребуется определенная внешняя энергия – это может быть пар, электричество. Но это ограничивает потенциал будущих машин подобного типа.

Химико-механическая трансдукция представляет собой совершенно новый способ воспроизведения поведения шестеренок, при этом доступ к традиционным источникам энергии совершенно не требуется.

При создании модели инженеры использовали катализаторы, разместив их в различных точках на двухмерном листе. В целом модель представляет собой колесо со спицами. Затем гибкий лист поместили в микрокамеру, заполненную особой жидкостью, и добавили реагент, который активизировал катализаторы на плоском колесе и вызвал самопроизвольный поток жидкости.

Входящий поток поднял легкие части листа на поверхность, образовав, таким образом активный ротор, который захватил поток и стал вращаться. Это исследование, по мнению инженеров, сочетает деформацию и движение для изменения формы объекта для создания непрерывного движения.

Ключевым фактором в данном случае стала деформация. В природе организмы используют энергию для изменения своей формы и движения. В создании модели эта природная функция не только подтвердилась, но и нашла свое применение.

Ссылка: «Самоморфные шестерни и машины с химическим приводом» Абхраджита Ласкара, Олега Э. Шкляева и Анны К. Балаш, 18 декабря 2020 г., Matter. DOI: 10.1016 / j.matt.2020.11.04

Последнее


ТОП недели


No Internet Connection