Одна из важнейших проблем для разработчиков нанороботов - создание двигателя, который будет приводить эти механизмы в движение. Один из проектов - мотор на основе канатов, свитых из углеродных нанотрубок.
Группа ученых из техасского Университета в Далласе, Университета Воллонгонга в Австралии, Университета Британской Колумбии (Канада) и Университета Ханьян (Корея) предлагает свое решение нанодвижите-ля. Ключевой компонент их системы - волокно, собранное из скрученных вместе углеродных нанотрубок, подобно тому как нити скручены в толстом и прочном канате. Однако «канат» из нанотрубок обладает особыми свойствами: если погрузить его в раствор ионной проводящей жидкости (электролита) и подать на него электрическое напряжение,
ионы из раствора устремятся сквозь поры внутрь волокна. Объем его будет увеличиваться, а длина сокращаться - и канат начнет вращаться. Если подачу заряда прекратить, ионы начнут покидать волокно, заставляя канат «расслабляться» и раскручиваться. В ходе первых экспериментов исследователи показали, что вращение каната весьма эффективно: волокно способно крутить прикрепленный к нему груз массой в 2000 раз больше собственной, раскручивая его до скорости 590 оборотов в минуту за 1,2 с. При этом волокно способно закручиваться на 250 оборотов на 1 мм
своей длины, что в тысячи раз превосходит возможности аналогов, основанных на ферроэлектриках, сплавах с памятью формы или проводящих органических полимерах. Сточки зрения соотношения мощности к массе «наноканат», по словам разработчиков, сравним с большими электромоторами, однако у последних при миниатюризации до миллиметровых размеров это соотношение значительно падает. Кроме того, при такой впечатляющей производительности новая система отличается от двигателей, работающих на более привычных принципах, простотой миниатюризации. Соорудить миниатюрную электрохимическую ячейку с электролитом и погруженным в него нановолокном значительно проще, нежели, например, миниатюризировать двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель. Такой наноканат сможет, к примеру, вращаться на манер жгутика бактерий, проталкивая вперед наноробота.
Вконтакте
Facebook
Twitter
Класснуть
Читать еще: