Пошук

У Маріанську западину опустили м'якого робота

Китайські вчені створили м'якого робота для вивчення морських глибин
Читать на русском

У Китаї створили робота з гнучкими електронними компонентами та полімерними плавниками, який може витримувати величезний тиск на глибинах більше 10 кілометрів.

Тиск води збільшується на атмосферу з кожними десятьма метрами глибини, і нижче декількох сотень метрів не здатні опуститися навіть підводні човни. Батискафи, що працюють на глибині в тисячі метрів, вимагають надміцного корпусу: навіть безпілотний апарат потребує захисту внутрішніх механізмів і електроніки від такого величезного тиску. Не дивно, що дно Світового океану залишається здебільшого практично недослідженим. Тому китайські розробники вибрали інший підхід до створення глибоководних машин і розробили м'якого робота, практично нечутливого до тиску «за бортом». Про це вони пишуть у статті , опублікованій в журналі Nature, передає Naked Science .

Як і багато їхніх колег, автори надихалися прикладами з живої природи. За словами конструкторів, ідея була підказана морськими слимаками, найбільш глибоководними з відомих риб. Зокрема, їхні кості черепа зростаються один з одним, що дозволяє йому легко деформуватися, підлаштовуючись під тиск середовища. Так само звичайні жорсткі електронні компоненти у робота розділені на невеликі частини, з'єднані гнучкими контактами, і розміщені в різних частинах його м'якого тіла. А ті мікросхеми, для яких це неможливо, були виготовлені зі збільшеними проміжками між кристалами, завдяки яким вони теж здатні витримувати деформації без порушення працездатності.

Крім того, руху «плавників» машини забезпечують не двигуни, а гнучкі полімери, здатні скорочуватися під дією електрики. Стандартні рішення для цього не підійшли: експерименти показали, що при досить великому тиску і низькій температурі величина їх скорочень падає з приблизно 20 до трьох відсотків, чого вже недостатньо для руху. Тому автори підібрали новий полімерний матеріал, не такий ефективний в звичайних умовах (скорочення близько 13 відсотків), зате не втрачає продуктивності з тиском так швидко (скорочення залишається на рівні близько семи відсотків).

В цілому робот нагадує помісь летючої риби зі скатом: з боків м'якого тіла розкинуті м'які плавники, ззаду звивається довгий гнучкий хвіст. Загальна довжина апарату становить близько 22 сантиметрів, а «розмах крил» - 28 сантиметрів. Полімерні «м'язи» знаходяться в місцях їх з'єднань з тулубом; самі плавники виконані з тонкої мембрани, яка і дозволяє їм відштовхуватися від води. Вони не можуть забезпечити швидкісне переміщення, але це не так уже й важливо: головне - робот легко переносить будь-який тиск в море.

Це продемонстрували випробування пристрою, проведені спершу в лабораторії, під тиском, а потім в озері глибиною до 70 метрів і в Південно-Китайському морі, де він зміг переміщатися на глибині понад 3200 метрів. Нарешті, найсуворіші випробування пройшли в найглибшій у світі Маріанської западини, на глибині понад 10 кілометрів. Автори не ризикнули відправити свій єдиний екземпляр у вільне плавання тут, однак показали, що навіть в таких екстремальних умовах його плавники працюють як треба.

Читайте також:

Коментарі