Harvard entwickelt künstliche Wimpern für Roboter

Lebende Wimpern bewegen, biegen und bewegen sich durch komplexe Drehbewegungen.

Forscher der Harvard School of Engineering undApplied Sciences hat eine mikrostrukturierte Säule aus lichtempfindlichem Flüssigkristall-Elastomer entwickelt, die sich genau wie echte Flimmerhärchen verhält.

Wissenschaftler sagen, dass, wenn Licht trifftMikrostruktur werden die Grundbausteine ​​des Flüssigkristall-Elastomers neu angeordnet und die gesamte Struktur ändert ihre Form. Es geschieht auf folgende Weise. Erstens wird der Bereich, in dem das Licht auftrifft, transparent, wodurch das Licht tiefer in das Material eindringen kann und zusätzliche Verformungen verursacht. Zweitens wird, wenn sich das Material verformt und die Form ändert, ein neuer Punkt auf der Säule dem Licht ausgesetzt, wodurch dieser Bereich ebenfalls seine Form ändert.

„Diese interne und externe Rückkopplungsschleife gibt uns ein selbstregulierendes Material. Sobald Sie das Licht einschalten, erledigt es seine ganze Arbeit“, sagt Shukong Li, Co-Autor der Arbeit.

Die Forscher stellen fest, dass Wissenschaftler es versucht habenüber einen langen Zeitraum winzige künstliche Wimpern für Miniaturrobotersysteme herstellen. Die Schaffung solcher Strukturen, die kleiner als ein menschliches Haar sind, erfordert in der Regel mehrstufige Prozesse und unterschiedliche Reize, um komplexe Bewegungen hervorzurufen, was ihre weitreichende Anwendung einschränkt.

Die in der Studie vorgeschlagene Lösung ist das Gegenteil.besteht nur aus einem Material und erfordert einen äußeren Reiz. Wie die Autoren der Entwicklung anmerken, ändern sich die spezifischen Biegungen und Bewegungen des Materials zusammen mit seiner Form, wodurch diese einfachen Strukturen unbegrenzt neu konfiguriert und angepasst werden können. In ihrer Arbeit demonstrierten die Forscher beispielsweise die Bewegung runder, quadratischer, L- und T-förmiger sowie handflächenförmiger Strukturen.

„Wir haben gezeigt, dass wir programmieren könnenChoreographie dieses dynamischen Tanzes, indem sie eine Reihe von Parametern anpassen, darunter Beleuchtungswinkel, Lichtintensität, molekulare Ausrichtung, Mikrostrukturgeometrie, Temperatur, Belichtungsintervalle und -dauer“, sagt Michael Lerch, Co-Autor der Veröffentlichung.

Forscher glauben, dass selbstverwaltete undprogrammierbare Mikrometerstrukturen können für eine Reihe von Anwendungen verwendet werden, darunter Soft-Robotik, biokompatible medizinische Geräte und sogar dynamische Informationsverschlüsselung.

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