Διαβάστε περισσότερα Στο μέλλον, τα μίνι-ρομπότ θα μπορούσαν να τροφοδοτούνται από χημικούς μυς από ένα παλλόμενο πήκτωμα που επεκτείνεται και συστέλλεται τακτικά σε επαφή με ένα υγρό. Αυτό θα πρέπει να καταστεί δυνατό με μια λεπτομερή περιγραφή της συμπεριφοράς των πηκτών που αναπτύχθηκαν από τους αμερικανούς ερευνητές Victor Yashin και Anna Balazs με βάση ένα θεωρητικό μοντέλο. Αυτό μπορεί να προβλεφθεί πολύ ακριβέστερα από ό, τι στο παρελθόν, καθώς το υλικό παραμορφώνεται κατά τη διάρκεια του παλμού και όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Τα λεγόμενα πηκτώματα Belousov-Zhabotinsky είναι ενώσεις μακρών μοριακών αλυσίδων, στις οποίες ενσωματώνεται ένας καταλύτης ρουθηνίου, ένα μέταλλο που μοιάζει με πλατίνα. Όταν ένα τέτοιο υλικό έρχεται σε επαφή με ένα συγκεκριμένο υγρό που περιέχει άζωτο, ξεκινά μια κυκλική αντίδραση: Το μέταλλο απορροφά ηλεκτρόνια από το υγρό, αλλάζοντας το μήκος της μοριακής αλυσίδας. Αυτό, με τη σειρά του, αναγκάζει τον καταλύτη να απελευθερώσει τα ηλεκτρόνια, να επαναφέρει την αλυσίδα στο αρχικό του σχήμα και να ξαναρχίσει τη διαδικασία. Αυτές οι κανονικές μεταβολές στο μήκος προκαλούν την ορατή παλμική κίνηση του πηκτώματος. "Ένα μικρό κομμάτι τέτοιας γέλης χτυπά από μόνο του, σαν μια μικρή καρδιά σε ένα πιάτο Petri", ο Μπαλάζ περιγράφει την αρχή. Αυτή η κίνηση συνεχίζεται έως ότου εξαντληθεί το καύσιμο στο υγρό και μπορεί να ξαναρχίσει με την προσθήκη του αντιδραστηρίου ξανά.

Αν και αυτά τα πηκτώματα είναι γνωστά από το 1996, η συμπεριφορά τους έχει υπολογιστεί ελάχιστα. Τα μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν επιτρέπουν μόνο την πρόβλεψη της αλλαγής της έντασης κατά τη συστολή. Εκτός από το γεγονός ότι είναι σε θέση να υπολογίσει πώς αλλάζει το σχήμα της γέλης όταν παλλόμαστε, οι Balazs και Yashin έχουν πλέον αναπτύξει ένα νέο μοντέλο υπολογιστή: βλέπει το πήκτωμα σαν ένα πλέγμα από μικροσκοπικά φτερά που συνδέονται σε συγκεκριμένα σημεία. Για την προσομοίωση των κινήσεων, χρησιμοποιεί τις ενέργειες που απελευθερώνονται ή καταναλώνονται στις χημικές αντιδράσεις στο πήκτωμα. Με αυτόν τον τρόπο, ο υπολογιστής μπορεί να υπολογίσει για κάθε σημείο του πλέγματος ποιες δυνάμεις δρουν επ 'αυτού και, συνεπώς, εάν και όπου κινούνται.

Τώρα πρέπει μόνο να ελεγχθεί αν η συμπεριφορά που υπολογίζεται στην προσομοίωση ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα στην πράξη, εξηγεί ο Balazs. Εάν το μοντέλο λειτουργεί, θα μπορούσαν οι ιδιότητες ενός πηκτώματος όχι μόνο να προβλεφθούν, αλλά και να προσαρμοστούν; μια σημαντική προϋπόθεση για την πιθανή χρήση των υλικών ως τεχνητών μυών σε μικρά ρομπότ.

New Scientist, Online Service, 03.November Πρωτότυπη εργασία των ερευνητών: Victor Yashin και Anna Balazs (Πανεπιστήμιο του Pittsburgh): Science, τόμος 314, σελ. 798 ddp / science.de; Ilka Lehnen-Beyel διαφήμιση

© science.de

Συνιστάται Επιλογή Συντάκτη