Вы можете подумать, что водомерки перемещаются по поверхности воды, просто шевеля ногами, но на самом деле они используют так называемый эффект Марангони. Ученые использовали этот феномен в крошечном бесшумном, шагающем по воде, роботе.
Эффект Марангони определяется как «явление переноса вещества вдоль границы раздела двух сред, возникающее вследствие наличия градиента поверхностного натяжения». Водомерки используют его, выделяя водонерастворимые соединения, называемые липидами, создавая дисбаланс поверхностного натяжения, который толкает их вперед. Под руководством доцента Хасана Масуда, команда из Мичиганского технологического университета, построила небольшого робота, который работает по тому же принципу.
Аппарат установлен на расположенных бок-о-бок понтонных поплавках. Однако вместо того, чтобы использовать липиды для движения, он создает дисбаланс поверхностного натяжения за счет контролируемого высвобождения изопропилового спирта.
Жидкость находится внутри цилиндрического корпуса бота и выходит из горизонтально поворачивающегося сопла в задней части. Дистанционно управляя направлением, к которому обращено сопло, можно вести робота в режиме реального времени. Его скорость регулируется изменением расхода спирта.
В его нынешнем воплощении, максимальная скорость робота составляет около 100 мм в секунду, а топливная эффективность составляет около 600 мм на миллилитр спирта. Ученые работают над улучшением обоих этих показателей в надежде, что однажды эта технология найдет применение в таких приложениях, как наблюдение за дикой природой или мониторинг окружающей среды в труднодоступных местах. Возможно даже, что автономные «стаи» роботов могли бы вместе работать над такими задачами.
Робот был недавно описан в статье, опубликованной в журнале Bioinspiration & Biomimetics, и его можно увидеть в действии на видео ниже.
Следует отметить, что исследователи из Харбинского технологического института и Гарвардского университета ранее проектировали роботов, вдохновившись водомерками, хотя они не использовали эффект Марангони так же, как бот из Мичиганского технологического института.
Тест линейной скорости.
Источник: Michigan Technological University
