Forscher haben einen neuen Roboter entwickelt - das ionische Spinnennetz - der sich nach a an der Art und Weise orientiert, wie Spinnennetze weben. Blogbeitrag auf der Website der Seoul National University.
Als Neuling auf dem Gebiet der weichen Robotik werden Fortschritte bei der Schaffung erfolgreicher Anwendungen des voll funktionsfähigen künstlichen Spinnennetzes sicherlich zu einem ikonischen Rahmen für zukünftige Streifzüge in das schwierige Gebiet.
VERBINDUNG: SPINNEN IN DER RAUMSTATION KÖNNEN WEBS OHNE SCHWERPUNKTE WEBEN
Ionisches Spinnennetz könnte die weiche Robotik revolutionieren
Spinnen bauen ihre Netze mit einem minimalistischen Schema auf, um das Gefühl subtiler Vibrationen zu ermöglichen, die entstehen, wenn Beute in der Struktur verwickelt ist.
Dies ermöglicht es Spinnen auch, Staub und Schmutz von ihren Netzen zu entfernen und alle Verunreinigungen wegzuschleudern. Professor Jeoung-Yun Sun nahm zusammen mit seinem Forschungsteam einen Hinweis auf die architektonische Erfahrung von Spinnen und wandte ihn erneut an, um künstliche Spinnennetze zu spinnendurch elektrostatische Betätigung zusammen mit einer schmutzabweisenden Schicht zu spüren, zu haften und sich selbst zu reinigen.
Die ionischen Spinnennetze werden ihren Platz im Rahmen der Revolution des weichen Roboters einnehmen. Blogbeitrag . Weiche Roboter bestehen aus konformen Materialien, die eine extreme Flexibilität aufweisen. Dies macht sie ideal für sporadische oder chaotische Aufgaben, die die meisten herkömmlichen Roboter nicht bewältigen können.
Spinnen verwenden ihr Netz, um Beute zu fangen und zu töten, bevor Schaden entsteht.
Der allgemeinere Einsatz von Softrobotern wurde aufgrund der Herausforderung eingeschränkt, die zahlreichen Elemente eines Softroboters harmonisch in eine einzige Einheit zu integrieren. Aber über Biomimikry . Bei der Modellierung der Soft Robotics-Technologie nach der Spinne und ihrem Netz wurde das Problem gelöst.
Spinnennetze dienen sowohl als Spinnenschutz als auch als ultimativer Köder - weshalb sie scheinbar widersprüchliche Eigenschaften besitzen müssen: vielseitige strukturelle Integrität und die Fähigkeit, Beute zu zerstören.
Sobald potenzielle Beute in der klebrigen Seide hängen geblieben ist, stürzt die Spinne herein, um Schäden an der allgemeinen Struktur des Netzes zu minimieren. Wenn die Spinne auf ihre Beute trifft, wickelt sie sie in frische Seide ein, um ihren Tod zu garantieren.
Ionisches Spinnennetz erfasst Objekte mit dem 68-fachen Gewicht des Netzes selbst
Professor Sun und seine Schüler - Won-Jun Song und YoungHoon Lee - entwickelten einen weichen Roboter, der auf dem Architekturmodell der Spinne für Effizienz in Eleganz basiert. Ihre Erfindung heißt ionisches Spinnennetz ISW - ein ionisch leitender organischer Gelkerninnerhalb langlebig und doch elastisch Silikongummi .
Hochspannungselektrizität erzeugt ein elektrisches Feld - polarisiert umgebende Objekte im ISW und erzeugt einen physikalischen Effekt namens elektrostatische Adhäsion, mit dem das ISW zahlreiche Objekte wie Polymere, organische Materialien und sogar Metalle erfasst.
Zusätzlich bedeutet die elastische Natur von ISWs, dass sie sich auf das Dreifache ihrer Ruhelänge dehnen können - wodurch das weiche Robotiknetz Objekte mit einer Masse erfassen kann, die das 68-fache der Bahn selbst beträgt.
ISW reinigt sich mit Elektrizität, Vibration über Frequenz
ISWs können erkennen, wann sich ein Ziel in der Nähe befindet, und rechtzeitig elektrostatische Adhäsionsfähigkeiten einleiten, um dessen Erfassung und Energieverbrauch zu optimieren. Dies ist besonders wichtig, da die Erfassung der elektrostatischen Adhäsion zur Kontamination der Bahn beitragen kann.
Mit der Näherungsempfindlichkeit minimiert der ISW seine "Einschaltzeit", was zu einer 32,5-fachen Adhäsionskraft im Vergleich zu ähnlichen Maschinen führt, die langfristig ständig "eingeschaltet" bleiben.
Last but not least können ISWs Verunreinigungen durch elektrostatische Vibration reinigen - ähnlich wie Vibrationen, die entstehen, wenn Spinnen die Verunreinigungen wegschleudern. Blogbeitrag . Da das Web selbst keine Schleuder ist, erzeugt das ISW mithilfe von Elektrizität abwechselnd anziehende und abstoßende Kräfte zwischen der Saite, die eine Frequenz erreichen, die ausreicht, um physikalische Schwingungen zu erzeugen.
Weiche Robotik sollte auf die Natur achten, um die Aufteilung menschlicher Aufgaben zu vereinfachen.
Dieser Prozess ermöglicht es den ISWs, bis zu 98,7% ihrer voll funktionsfähigen Funktionen beizubehalten - entscheidend für die realen Anwendungen von morgen.
Kurz gesagt, ISWs könnten zu einem ikonischen Rahmen für fortschrittliche Anwendungen für weiche Robotik in der realen Welt werden. Die in dieser neuesten Erfindung vorgestellten Technologien werden direkt für andere Bereiche von Bedeutung sein - von der elektronischen Haut bis zur Entstehung künstlicher MuskelnUm Roboter zu bauen, die in der Lage sind, das zu tun, was Menschen tun, müssen Forscher weiterhin in der Natur nach unkomplizierten Modellen der Aufgaben suchen, die Menschen gestellt haben - wie wir es oft tun. alles machen - kompliziert.