Здравствуйте, друзья! Вам нравятся фантастические фильмы про людей-киборгов? Интересно представить человеческое тело и разум в сочетании с возможностями инновационных материалов и электроники. Скажу вам, уважаемые читатели: будущее наступило! "Терминаторов" пока не делают, но сочетание живого и механического уже реализовано в "зеленой" технологии.
Учёные из Сингапура создали роботизированную систему управления хищным растением – венериной мухоловкой, о чём опубликовали статью в журнале Nature Electronics.
Целью работы было создание мягкого актуатора - устройства для бережного перемещения небольших предметов. Металлические "щупальца" фантастических роботов плохо подходят для этой цели, могут повредить хрупкий предмет. Человеческая рука - куда более точный инструмент, но для внедрения в роботизированную систему гораздо лучше подходят растения.
Управление мухоловкой
Когда на мухоловку попадает муха, доли начинают закрываться и удерживать объект. Учёные приклеили к долям мухоловки гибкие электроды и подавали на них управляющее напряжение. При подаче на электрод ступенчатого импульса напряжением 1,5 В мухоловка начинала закрываться. Потребление мощности при этом составило всего лишь 0,01 милливатт, в то время как аналогичные по механической работе приборы потребляют 0,1 – 1 Ватт. Такое малое энергопотребление возможно потому, что движение мухоловки идёт за счёт внутренних процессов, поддерживаемых фотосинтезом, а напряжение выполняет только сигнальную роль.
Учёные продемонстрировали возможности дистанционного управления мухоловкой - для управления использовался Wi-Fi модуль с портом ввода-вывода общего назначения, с которого подавалось напряжение на мухоловку. По сигналу смартфона "ON" модуль выдавал 1,5 Вольта, и ловушка закрывалась, по сигналу "OFF" - открывалась. Причём ловушка мухоловки не обязательно должна быть присоединена к корням растения. Исследователи отсоединили ловушку от корней, и она работала ещё сутки в специальном гидрогеле.
Дальше-больше
Учёные присоединили ловушку мухоловки к роботизированной руке. На фото показан процесс, как рука с "ладонью" из мухоловки берёт платиновую проволочку.
Ловушка, отсоединенная от корней, у сингапурских учёных работала сутки. Возможно, специалисты-флористы знают составы, позволяющие продлить жизнь растения без корней. А может, начнут выращивать мухоловки прямо в руках роботов. Или просто менять ловушки - на одном растении их, как правило, много. Дальше можно уже фантазировать и экспериментировать, ведь подобные живые системы привлекают инженеров в первую очередь своим малым потреблением. Мухоловка берет энергию за счёт фотосинтеза, и это гораздо более экологично, чем терминатор на батарейках.
Друзья, спасибо, что прочитали до конца! Подписывайтесь на мой канал, буду знакомить вас с новостями из мира науки и простыми экспериментами.