Разработан «складной металл». Как он поможет улучшить робототехнику
Уже достаточно давно существуют, если их можно так назвать, «мягкие роботы». Обычно они изготавливаются из эластичных материалов наподобие резины или пластика. Однако изобретение ученых из Сингапура может запросто перевернуть представление обо всей робототехнике. Ведь им удалось создать "складной металл", который буквально можно «свернуть в гармошку». И он при этом не потеряет своих свойств.
Как создать «гибкий металл»
На сегодняшний день мягких роботов делают чаще всего из сложенных в несколько раз листов пластика или бумаги. А датчики, платы, аккумуляторы и электропроводку крепят к поверхности роботов, что делает их более громоздкими, тяжелыми и при этом менее гибкими.
Однако, как передает издание New Atlas, ученые из Национального университета Сингапура разработали новый материал, по свойствам очень сильно напоминающий металл (и даже частично им являющийся), но вот по строению этот материал устроен довольно необычно.
В основе этого «почти металла» лежит, как ни странно, обычная бумага. Для начала эта бумага складывается по-типу гармошки, а затем ее помещают в оксид графена, где бумага покрывается тонким слоем этого самого графена. Затем полученный материал погружается в раствор ионов платины (золото или серебро также могут быть использованы для этих целей). На следующем этапе материал обжигается в пламени, полученном при сгорании газообразного аргона при температуре 800 градусов по Цельсию, а в финале происходит еще один обжиг, но в пламени сгорающего кислорода при температуре в 500 градусов Цельсия.
В результате этот процесс приводит к получению материала, состоящего из 70% металла (в данном случае из платины) и на 30% из аморфного углерода. Для стабилизации материала, его пропитывают раствором эластомера. Получается сгибающийся, растягивающийся и эластичный материал, толщина которого составляет всего 90 микрометров. Весит он вполовину меньше бумаги, но, в отличие от последней, отлично проводит электричество.
Зачем нужен «гибкий металл»
Сам же материал может выдержать 5 минут при температуре 800 градусов, прежде, чем начнет плавиться и разрушаться. Более низкие температуры ему практически не страшны. Такие свойства позволяют создавать из него роботов для работы в опасных условиях, в которых любая другая техника просто не выдержит. Эксперименты показали, что новый материал способен откликаться на механическое натяжение, что делает его пригодным для создания сенсоров. Это также может привести к разработке «встроенных в металл» датчиков давления и растяжения.
Более того, новое вещество, можно сказать, является и антенной, способной передавать информацию на такие же антенны, созданные из того же вещества. А значит, такие роботы смогут общаться друг с другом по беспроводной связи.
В настоящее время ученые ищут способы замены платины на менее дорогостоящие металлы, такие как медь. Стоит заметить, что у нового вещества есть потенциал к накоплению энергии. А значит его можно использовать и в качестве аккумулятора. Но это ученым еще предстоит проверить на практике.