Ingenieure der University of Colorado Boulder und des California Institute of Technology (Caltech)
Die Forscher untersuchten, wie diebilden beim Erhitzen Flüssigkristallelastomere. Dies ist eine Materialklasse, die eine gehärtete und elastische Version von Flüssigkristallen ist. Statt der erwarteten Formveränderung sprang die Schallplatte während des Experiments einfach hoch und fiel vom Tisch.
Beobachtung (oben) und Simulation der Erwärmung (unten) beim Springen eines LCD-Elastomers. Bild: Hebner et al., Science Advances
Weitere Analysen ergaben den Grund dafürspontane Bewegung. Der Film, dessen Dicke mit der im Experiment verwendeten Kontaktlinse vergleichbar war, bestand aus drei Schichten. Beim Erhitzen schrumpfen die oberen beiden Schichten schneller als die unteren. Dadurch verformt sich die Folie allmählich und nimmt tendenziell die Form eines Kegels an.
Mit zunehmender Materialbeanspruchung wird dieser Kegelüberschlägt sich, trifft auf die Oberfläche und steigt steil in die Luft. In einer Reihe von Experimenten zeigten die Forscher, dass der Film in nur 6 ms auf eine Höhe steigt, die dem 200-fachen seiner eigenen Dicke entspricht. Ingenieure fanden außerdem heraus, dass durch die Steuerung der Struktur des Materials es beim Abkühlen zum Springen gebracht werden kann, statt es zu erhitzen, und in die gewünschte Richtung gelenkt werden kann.
Experimentieren Sie mit hüpfendem Film. Video: University of Colorado Boulder
Die Autoren der Entwicklung glauben, dass diese Technologie im Laufe ihrer Entwicklung zur Steuerung der Bewegungen und Sprünge von weichen und flexiblen Robotern verwendet werden kann.
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