Phát triển vật liệu đàn hồi có thể phóng lên không trung như loài châu chấu
Các kỹ sư tại Đại học Colorado Boulder (CU Boulder) đã phát triển một loại vật liệu đầu tiên biến dạng và sau đó bắn vào không khí khi được nung nóng. Các nhà nghiên cứu cho biết vật liệu này có thể được sử dụng để giúp robot mềm nhảy hoặc nâng vật thể.
Nhà nghiên cứu Tayler Hebner, người đã lấy bằng tiến sĩ về kỹ thuật hóa học và sinh học tại CU Boulder vào năm 2022 và các đồng nghiệp của bà đang xem xét các cách khác nhau mà một loại vật liệu được gọi là chất đàn hồi tinh thể lỏng tác động khi tiếp xúc với nhiệt. Những vật liệu này là phiên bản rắn chắc và đàn hồi của các tinh thể lỏng được sử dụng bên trong màn hình chẳng hạn như màn hình máy tính xách tay hoặc TV, thậm chí có thể được sử dụng trong kính chắn gió để bảo vệ phi công khỏi bị mù tạm thời bởi con trỏ laser.
Bà Hebner nói: “Chúng tôi chỉ quan sát chất đàn hồi tinh thể lỏng nằm trên tấm gia nhiệt và tự hỏi tại sao nó không tạo ra hình dạng như mong đợi. Nó đột nhiên xuất hiện ngay từ giai đoạn thử nghiệm trên mặt bàn".
Điều tra sâu hơn với các đồng nghiệp từ Viện Công nghệ California đã tiết lộ rằng nguyên nhân của hành vi nhảy vọt là do bộ phim có kích thước bằng một chiếc kính áp tròng, bao gồm ba lớp. Khi được làm nóng, hai lớp trên cùng co lại nhanh hơn lớp dưới cùng, khiến nó tạo thành hình nón. Cuối cùng, do sức căng tích tụ, hình nón đảo ngược đập vào bề mặt mà nó đang được nung nóng và bay lên không trung. Trong thử nghiệm, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng chỉ trong 6 mili giây, màng phim có thể tăng gấp 200 lần độ dày của nó.
Các nhà nghiên cứu ví chức năng của vật liệu giống như cách châu chấu tích trữ năng lượng ở chân trước khi nhảy.
Đồng tác giả nghiên cứu Timothy White, giáo sư kỹ thuật hóa học và sinh học tại CU Boulder cho biết: “Khi sự đảo ngược xảy ra, vật liệu sẽ xuyên qua và giống như đồ chơi popper của trẻ em, nó nhảy ra khỏi bề mặt. Về vấn đề này, nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Harvard vào năm 2020, trong đó thiết kế đồ chơi popper đã truyền cảm hứng cho một bộ truyền động mà một ngày nào đó có thể giúp rô-bốt mềm vượt qua địa hình hiểm trở”.
Các nhà nghiên cứu so sánh hành động của bộ phim với cách châu chấu đạt được những màn nhảy ấn tượng và tin rằng nó cũng có thể có vị trí trong sự phát triển của robot mềm – những cỗ máy hoạt động mà không cần kim loại hoặc vật liệu cứng khác như những cỗ máy biết đi nhanh như con người sử dụng ánh sáng và từ trường. Ông White cho biết: “Trong tự nhiên, rất nhiều sự thích nghi như chân châu chấu sử dụng năng lượng dự trữ, chẳng hạn như sự không ổn định đàn hồi. Chúng tôi đang cố gắng tạo ra các vật liệu tổng hợp mô phỏng đặc tính tự nhiên đó".
Là một phần của việc khám phá cấu trúc các màng đang được sử dụng, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng vật liệu cũng có thể được tạo ra để nhảy bằng cách làm mát thay vì làm nóng nó. Họ cũng nói rằng bằng cách thêm chân vào phim, vật liệu có thể kiểm soát hướng. Mặc dù nhóm thừa nhận vật liệu có thể không trở thành nguồn vận động chính trong rô-bốt mềm, nhưng họ cảm thấy phát hiện này giúp bổ sung kiến thức về cách làm cho những cỗ máy cải tiến hoạt động tốt hơn, cho thấy tiềm năng lưu trữ và giải phóng vật liệu năng lượng trong những điều kiện nhất định.
Cánh "cổng liên lạc" trong phim viễn tưởng xuất hiện tại châu Âu
Một “cánh cổng thần kỳ” hệt trong phim sci-fi là ý tưởng của Lithuania và Ba Lan, nhằm kết nối con người của hai thành phố cách nhau 600km này.
Kenguru – chiếc xe sinh ra cho người khuyết tật, chỉ có một cửa duy nhất nhưng cực tiện cho người đi xe lăn
Hãng Community Cars ở bang Texas (Mỹ) đã sáng chế ra một loại ô tô điện mang tên Kenguru, dành cho người khuyết tật phải ngồi xe lăn.
Thời đại vi chip sắp kết thúc, hãy chuẩn bị chào đón kỷ nguyên của siêu chip
Để các thiết bị liên tục phá vỡ các giới hạn về hiệu năng, các kỹ sư bán dẫn tìm ra một phương pháp đơn giản: làm các con chip ngày càng to ra.
"Áo điều hòa" hòa giúp người lao động Nhật Bản hạ nhiệt trong mùa hè oi bức
Một loại áo trông có vẻ không thời trang lắm, căng phồng khi mặc vào vì có hai chiếc quạt bên trong, nhưng lại đang rất hút khách tại Nhật vì giúp người dân nơi này giải nhiệt mùa hè.
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ
Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.
Nam sinh 17 tuổi thiết kế động cơ có khả năng biến đổi ngành công nghiệp ôtô điện
Nghiên cứu của nam sinh Robert Sansone có thể mở đường cho việc sản xuất bền vững ôtô điện không cần dùng nam châm làm từ đất hiếm - vốn đắt đỏ và có hại cho môi trường.
