Kunstliku Veenuse kärbseseen

Miniatuursed pintsetid haaravad objekte nagu tema mudel loodusest

Õhuke kile paindub paremas valguses miniatuurseks haardevarreks. © Owies Wani jt, Nature Communications / CC-by-sa 4.0
ettelugemist

Inspiratsioon loodusest: Veenuse lendorava eeskujul on teadlased välja töötanud omamoodi valgustundlikust kilest valmistatud mini-pintsetid. Tänu sisseehitatud valgussondile tuvastab väike haarats automaatselt, kui objekt siseneb oma "vaatevälja" ja lukustub - objekti juurest tuleva valguse poolt juhitud. Uus tehnoloogia võiks sillutada teed autonoomselt interakteeruvatele robotitele, kirjutavad teadlased ajakirjas Nature Communications.

Taimed on valmis nii palju üllatusi. Hiljuti on teadlased leidnud uusi tõendeid taimede mälu kohta. See avastus võib seletada ka veenuse kärbsepüüniste hämmastavat võimet. Lihasööjad taimed mäletavad saakloomade kontakte ja on kuulsad oma keeruka kärbsepüügi mehhanismi tõttu.

Kui putukas satub taime kahe lehe vahele, registreerivad lehe mõlemal poolel kolm sensoorset karva selle olemasolu - ja lõks napsab nagu suu. Owies Wani ja tema kolleegid Soome Tampere ülikoolist on nüüd sellest püügimehhanismist inspireeritud ja nad on välja töötanud valgustundliku miniatuurse haaratsi käe, mis napsab nagu Veenuse kärp.

Kunstliku Veenuse kärbsepapi tööpõhimõte. © Owies Wani jt, Nature Communications / CC-by-sa 4.0

Kerge kui ajam

Teadlaste haarats koosneb lamedast kilest, mis on valmistatud vedelkristall-elastomeerist. Selles plastikus sisalduvad piklikud kristallid, mis on paigutatud normaalsesse olekusse: üksteise järel kile ülaosas ja paralleelselt üksteise all põhjas. Sobiva intensiivsuse ja energiaga langev tuli segab kristallide järjekorda. See põhjustab ülaosa kokkutõmbumist ja põhja laienemist. Tulemus: film paindub.

Haaratsi konstrueerimiseks on teadlased kile klaaskiudude otsa kinnitanud. Läbi klaasi võivad nad valgust saata. Kui haarder läheneb objektile, mis peegeldab valgust piisavalt, vabastab see hajutatud valgus filmi deformatsiooni - tehisliku Veenuse kärbsevoldid avanevad. kuva

Paindlik ja valiv

Seega erineb tehniline areng oma mudelilt olemuselt: erinevalt taime lõksust, mis reageerib ainult saba labade sisekülje puudutamisele, tunneb Veenuse kunstlik kärbsepüünise esemeid kontaktivabalt. Selle asemel "näeb" ta valguse koonuses olevaid objekte. See reageerib hajuvale tagasi valgusele ja suudab sel viisil eristada peegeldavaid objekte läbipaistvatest või absorbeerivatest objektidest. Seega on objektide valikuline valimine pinnaomaduste põhjal võimalik, nagu meeskond teatab.

Vedelkristallkile painutamine on pöörduv. Niipea kui klaaskiust läbi olev valgusvarustus on välja lülitatud, vabastab haarats ja taastab oma algse kuju - just siis, kui Veenuse lendorava lehed avanevad pärast söögikorra lõppu.

Haaratsikaar reageerib selektiivselt objektidele, mis peegeldavad eriti hästi valgust. "Owies Wani jt, Nature Communications

Eelis: pehme haare

Mini-pintsetid võiksid olla teedrajav tehnoloogia pehmete materjalidega mikrotöötluse edendamisel, loodab meeskond: "Erinevalt tavalistest jäikade haardeseadmetega masinatest tagavad pehmed robotid loomuliku ohutuse ja filantroopilise kontakti. "

Tänu disaini paindlikkusele klammerdub haarder erineva geomeetriaga objektide külge ja on seetõttu kasutamisel mitmekülgne, nagu rõhutavad teadlased. Valgustundlik miniatuursed haaratsid võivad seega olla tulevikus suuremate robotite pioneeriks. (Nature Communications, 2017; doi: 10.1038 / ncomms15546)

(Soome Tampere Tehnikaülikool, 24.05.2017 - CLU)