想象一個(gè)橡皮筋,多次拍攝本身的能力,或者一個(gè)小機器人,可以跳起來(lái)一套樓梯只不過(guò)推動(dòng)自己的能量。 麻省阿默斯特大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現如何使材料吸附和復位,只有依靠能量流從他們的環(huán)境。 發(fā)現可能有用的各種行業(yè),想運動(dòng)可持續來(lái)源,從玩具到機器人,有望進(jìn)一步通知我們了解自然世界的燃料某些類(lèi)型的運動(dòng)。
阿爾克羅斯比,高分子科學(xué)與工程教授在馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特學(xué)院自然科學(xué),和金進(jìn)集團,一個(gè)研究生在克羅斯比的小組,在與來(lái)訪(fǎng)的學(xué)生研究員杰Van den Berg從荷蘭代爾夫特理工大學(xué),發(fā)現了物理學(xué)在平凡的實(shí)驗,涉及看凝膠條干。 研究人員觀(guān)察到當長(cháng),彈性凝膠條失去內部液體由于蒸發(fā),加沙地帶。 大部分動(dòng)作都很慢,但有時(shí),他們加速。 這些動(dòng)作快拍不穩定,繼續進(jìn)一步發(fā)生在液體蒸發(fā)。 進(jìn)一步的研究表明,材料重要的形狀和條可以重置自己繼續運動(dòng)。
“許多植物和動(dòng)物,尤其是小公司,使用特殊的部分,像彈簧和鎖存器幫助他們移動(dòng)非?？?速度遠遠超過(guò)動(dòng)物的肌肉,”克羅斯比說(shuō),當解釋這項研究。 “植物像維納斯捕蠅草是很好的例子,這種運動(dòng),蚱蜢和螞蟻trap-jaw在動(dòng)物世界。 提前不穩定是一個(gè)自然結合彈簧和鎖和越來(lái)越多的用于創(chuàng )建小型機器人的快速運動(dòng)和其他設備,等玩具橡膠禮花。 然而,大多數這些拍攝設備需要電動(dòng)機或人手繼續前進(jìn)。 這個(gè)發(fā)現可能存在的各種應用程序不需要電池或燃料運動(dòng)汽車(chē)?！?/span>
金解釋說(shuō),學(xué)習的基本物理干燥后,團隊嘗試了不同的形狀在期望找到最可能的反應途徑和反復,將沒(méi)有任何汽車(chē)或手重置。 團隊甚至表明,重塑條能做的工作,比如在他們自己的一套樓梯。
克羅斯比繼續說(shuō)道,“這些教訓證明材料可以產(chǎn)生強大的運動(dòng)通過(guò)利用與環(huán)境的相互作用,如通過(guò)蒸發(fā),他們對設計新的機器人很重要,尤其是在小尺寸很難有汽車(chē)、電池、或其他能源?！?/span>
這些最新克羅斯比的結果和他的研究小組正在更大的多學(xué)科大學(xué)研究計劃的一部分由陸軍研究辦公室,美國陸軍作戰能力發(fā)展的一個(gè)元素命令陸軍研究實(shí)驗室,由希拉百達翡麗,杜克大學(xué)的生物學(xué)教授,旨在揭示許多類(lèi)似的機制從快速發(fā)展的生物組織,把它們轉換成新的工程設備。
“這項工作是多學(xué)科的努力的一部分,旨在了解生物和工程脈沖系統,將為可伸縮的方法生成力量奠定基礎機械作用和能量存儲結構和材料,”拉爾夫Anthenien說(shuō)分支的首席,陸軍研究辦公室,美國陸軍作戰能力發(fā)展的一個(gè)元素命令陸軍研究實(shí)驗室。 的工作將有無(wú)數可能的未來(lái)應用驅動(dòng)和軍隊和國防部的動(dòng)機系統?！?/span>