Robot transformador en miniatura. Noticias gratuitas de la biblioteca técnica

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Transformador de robot en miniatura

13.12.2012

Este dispositivo no parece nada familiar: una especie de oruga de muchos anillos de metal, rayas, horquillas, tuercas y tornillos retorcidos desordenadamente entre sí, la personificación del caos en una caja de casilleros. Pero, de hecho, este es un dispositivo muy serio. Se llama milimoteína: tanto los componentes de tamaño milimétrico como el diseño motorizado están encriptados en el nombre, y las proteínas, moléculas de proteínas complejas que se pliegan naturalmente en formas increíblemente complejas. Este pequeño robot podría ser un presagio de futuros dispositivos que podrían doblarse en casi cualquier forma imaginable.

El dispositivo fue concebido por Neil Gershenfeld, director de uno de los Centros de Ciencias del Instituto Tecnológico de Massachusetts, el científico visitante Ara Knayan y el estudiante graduado Kenneth Cheng. Recientemente se presentó en la Conferencia de Sistemas y Robots Inteligentes de 2012.

"Su característica clave es que en realidad es un robot unidimensional que se puede construir como una tira continua de partes que se mueven condicionalmente y que luego se pueden plegar en formas arbitrarias", dice Gershenfeld.

Para construir el robot más pequeño del mundo, el equipo tuvo que idear un tipo de motor completamente nuevo: no solo pequeño y potente, sino también capaz de estar listo para funcionar incluso cuando no había energía. En principio, el motor se parece vagamente a los electroimanes gigantes utilizados en los depósitos de chatarra. Los que pueden levantar un coche. Contienen un potente imán permanente que, al igual que uno natural normal, no requiere energía eléctrica especial. Junto con él hay un imán más débil, uno cuyo campo magnético es inducido por una bobina. Estos dos imanes están diseñados para que sus campos se sumen o se anulen entre sí, dependiendo de cómo los intercambies. Por lo tanto, la potencia de un imán potente se puede apagar a voluntad, por ejemplo, para liberar una carga elevada, como un automóvil, sin tener que gastar una gran cantidad de energía en el electroimán todo el tiempo.

Miniaturizado para un pequeño robot, este principio de motor es una serie de imanes permanentes emparejados con electroimanes dispuestos en un círculo.

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Máquina para aclarar flores en jardines. 02.05.2024

En la agricultura moderna, se están desarrollando avances tecnológicos destinados a aumentar la eficiencia de los procesos de cuidado de las plantas. En Italia se presentó la innovadora raleoadora de flores Florix, diseñada para optimizar la etapa de recolección. Esta herramienta está equipada con brazos móviles, lo que permite adaptarla fácilmente a las necesidades del jardín. El operador puede ajustar la velocidad de los alambres finos controlándolos desde la cabina del tractor mediante un joystick. Este enfoque aumenta significativamente la eficiencia del proceso de aclareo de flores, brindando la posibilidad de un ajuste individual a las condiciones específicas del jardín, así como a la variedad y tipo de fruta que se cultiva en él. Después de dos años de probar la máquina Florix en varios tipos de fruta, los resultados fueron muy alentadores. Agricultores como Filiberto Montanari, que ha utilizado una máquina Florix durante varios años, han informado de una reducción significativa en el tiempo y la mano de obra necesarios para aclarar las flores. ... >>

Microscopio infrarrojo avanzado 02.05.2024

Los microscopios desempeñan un papel importante en la investigación científica, ya que permiten a los científicos profundizar en estructuras y procesos invisibles a simple vista. Sin embargo, varios métodos de microscopía tienen sus limitaciones, y entre ellas se encuentra la limitación de resolución cuando se utiliza el rango infrarrojo. Pero los últimos logros de los investigadores japoneses de la Universidad de Tokio abren nuevas perspectivas para el estudio del micromundo. Científicos de la Universidad de Tokio han presentado un nuevo microscopio que revolucionará las capacidades de la microscopía infrarroja. Este instrumento avanzado le permite ver las estructuras internas de las bacterias vivas con una claridad asombrosa en la escala nanométrica. Normalmente, los microscopios de infrarrojo medio están limitados por la baja resolución, pero el último desarrollo de investigadores japoneses supera estas limitaciones. Según los científicos, el microscopio desarrollado permite crear imágenes con una resolución de hasta 120 nanómetros, 30 veces mayor que la resolución de los microscopios tradicionales. ... >>

Trampa de aire para insectos. 01.05.2024

La agricultura es uno de los sectores clave de la economía y el control de plagas es una parte integral de este proceso. Un equipo de científicos del Consejo Indio de Investigación Agrícola-Instituto Central de Investigación de la Papa (ICAR-CPRI), Shimla, ha encontrado una solución innovadora a este problema: una trampa de aire para insectos impulsada por el viento. Este dispositivo aborda las deficiencias de los métodos tradicionales de control de plagas al proporcionar datos de población de insectos en tiempo real. La trampa funciona enteramente con energía eólica, lo que la convierte en una solución respetuosa con el medio ambiente que no requiere energía. Su diseño único permite el seguimiento de insectos tanto dañinos como beneficiosos, proporcionando una visión completa de la población en cualquier zona agrícola. "Evaluando las plagas objetivo en el momento adecuado, podemos tomar las medidas necesarias para controlar tanto las plagas como las enfermedades", afirma Kapil. ... >>

La amenaza de los desechos espaciales al campo magnético de la Tierra 01.05.2024

Cada vez más oímos hablar de un aumento en la cantidad de basura espacial que rodea nuestro planeta. Sin embargo, no son sólo los satélites y las naves espaciales activos los que contribuyen a este problema, sino también los desechos de misiones antiguas. El creciente número de satélites lanzados por empresas como SpaceX no sólo crea oportunidades para el desarrollo de Internet, sino también graves amenazas a la seguridad espacial. Los expertos ahora están centrando su atención en las posibles implicaciones para el campo magnético de la Tierra. El Dr. Jonathan McDowell, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, destaca que las empresas están desplegando rápidamente constelaciones de satélites y que el número de satélites podría crecer hasta 100 en la próxima década. El rápido desarrollo de estas armadas cósmicas de satélites puede conducir a la contaminación del entorno de plasma de la Tierra con desechos peligrosos y una amenaza a la estabilidad de la magnetosfera. Los restos metálicos de los cohetes usados pueden alterar la ionosfera y la magnetosfera. Ambos sistemas desempeñan un papel clave en la protección de la atmósfera y el mantenimiento ... >>

Solidificación de sustancias a granel. 30.04.2024

Hay bastantes misterios en el mundo de la ciencia y uno de ellos es el extraño comportamiento de los materiales a granel. Pueden comportarse como un sólido pero de repente se convierten en un líquido que fluye. Este fenómeno ha llamado la atención de muchos investigadores, y quizás por fin estemos más cerca de resolver este misterio. Imagínese arena en un reloj de arena. Por lo general, fluye libremente, pero en algunos casos sus partículas comienzan a atascarse, pasando de líquido a sólido. Esta transición tiene implicaciones importantes para muchas áreas, desde la producción de drogas hasta la construcción. Investigadores de EE.UU. han intentado describir este fenómeno y acercarse a su comprensión. En el estudio, los científicos realizaron simulaciones en el laboratorio utilizando datos de bolsas de perlas de poliestireno. Descubrieron que las vibraciones dentro de estos conjuntos tenían frecuencias específicas, lo que significa que sólo ciertos tipos de vibraciones podían viajar a través del material. Recibió ... >>

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Baterías finas y flexibles a base de fluoruro de níquel 07.05.2014

James Tour (James Tour) y sus colegas científicos del Laboratorio de la Universidad de Rice han desarrollado una batería flexible y ultradelgada, que consta de electrodos de fluoruro de níquel nanoporosos, que "envuelven" el electrolito en capas. El modelo del condensador electroquímico presentado por ellos tiene un grosor de solo 0,025 cm, pero en el futuro se puede escalar fácilmente según el propósito del uso. Esto requerirá agregar nuevas capas o aumentar sus tamaños actuales.

Durante las pruebas realizadas por estudiantes de la Universidad de Rice, se probó en la práctica el funcionamiento de una batería de placas flexibles. El dispositivo, de tamaño pequeño, hizo frente con éxito a un ciclo de 10 cargas y descargas, perdiendo finalmente el 24% de su capacidad declarada antes de la prueba. La batería también ha sido probada para 1000 ciclos flexibles. Por supuesto, ha habido intentos de desarrollar baterías recargables tan delgadas antes, pero su capacidad en el momento de su aparición dejaba mucho que desear, demostrando resultados significativamente peores en comparación con las baterías clásicas de iones de litio.

“Los materiales utilizados anteriormente para crear baterías de alta capacidad eran muy frágiles por naturaleza, por lo que fue realmente difícil para nosotros, como especialistas, encontrar la combinación correcta de elementos para crear una batería flexible con características que cumplieran con todos los estándares modernos. tenía sistemas flexibles a su disposición. Sin embargo, elegimos el fluoruro de níquel como un material más prometedor y con un gran potencial. El sistema en sí es una batería familiar para los usuarios de dispositivos móviles y, al mismo tiempo, un supercondensador.

Todo esto hace posible cargar y descargar una batería de película delgada flexible a base de fluoruro de níquel a una velocidad suficientemente alta y con una corriente elevada, empleando en ello el menor tiempo posible. Pero si necesita usar la batería como una batería estándar para dispositivos electrónicos móviles, entonces el sistema puede cargarse y descargarse mucho más lentamente”, dijo uno de los participantes del proyecto en una entrevista.

Para crear el supercondensador, los científicos depositaron una capa de fluoruro de níquel de 900 nm sobre un sustrato especial con orificios de poro especiales de 5 nm. Después de eso, se eliminó el sustrato y el electrolito utilizado en la estructura en forma de una solución de hidróxido de potasio en alcohol polivinílico se "comprimió" en una sola estructura mediante placas de electrodos en ambos lados. Como resultado, los especialistas del Laboratorio lograron evitar la aparición de posibles signos de deformación de la estructura flexible creada, y los estudiantes en la práctica confirmaron la suposición de la confiabilidad del desarrollo después de la etapa de prueba completa.

Todo lo descrito anteriormente es un sistema extremadamente confiable y de gran capacidad, que a su vez es lo más simple posible para crear sistemas de baterías muy potentes. Algunas empresas ya han expresado interés en comercializar más el proyecto, que podría priorizar el uso de este tipo de nanobaterías en dispositivos electrónicos portátiles y dispositivos portátiles cada vez más populares, como relojes inteligentes y pulseras médicas.

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