Дослідники з Гарвардського університету представили новаторських роботів, які здатні рухатися по воді завдяки використанню спирту. Цей підхід базується на ефекті Марангоні, який став основою для створення унікальних 3D-надрукованих пристроїв, пишуть cikavosti.com.
Інноваційні рішення від гарвардських вчених
Група дослідників під керівництвом Джексона Вілта розробила мініатюрних роботів завбільшки з сантиметр, які плаватимуть по воді завдяки спеціальному механізму. Кожен з цих ботів має повітряну камеру для забезпечення плавучості та міні-бак для пального. Натомість звичайного пального, бак заповнюється спиртом з концентрацією від 10 до 50%.
Принцип роботи: Ефект Марангоні
Коли роботів поміщають у воду, спирт виходить через мініатюрний отвір, що викликає їхній рух. Це явище називається ефектом Марангоні, коли рідина з нижчим поверхневим натягом неконтрольовано рухається в рідину з більшим коефіцієнтом натягу, створюючи тягу. Вчені з’ясували, що ці боти можуть бути активними до 500 секунд і досягати швидкості до 6 см/с.
Вплив концентрації алкоголю на швидкість руху
Дослідники вказують, що швидкість движення роботів безпосередньо залежить від концентрації алкголю у баку. Зокрема, було визначено, що пиво не підходить для експериментів, тоді як спирт виявився найбільш ефективним, оскільки випаровується, не забруднюючи воду. У рамках досліджень також тестували мило та інші рідкі речовини.
Складніші конструкції та потенційне застосування
У ході подальших експериментів вчені розробили більш складні конструкції з кількома соплами, що дозволило ботам рухатися кривими траєкторіями або обертатися. Комбінування кількох роботів виявило “ефект пластівців”, при якому об’єкти скупчуються на поверхні води через взаємодію менісків.
За словами вчених, ці експерименти можуть мати практичну значимість для розподілу речовин у водоймах, наприклад, під час відновлення екосистем. Також ці роботи можуть стати корисним інструментом в освітніх цілях, включаючи вивчення поверхневого натягу.
Ці явища, як підкреслюють дослідники, нагадують поведінку деяких комах, які можуть ковзати по воді завдяки секрету своїх власних поверхнево-активних речовин.
Підпишись на нас в Google НОВИНИ, та отримуй більше свіжих новин!