発見は自走式ロボットにつながる可能性

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陸軍の資金提供を受けた研究者は、材料を自走可能にして、モーターや手なしで材料を動かす方法を発見しました。クレジットYongjinKim、UMass Amherst

陸軍の資金提供を受けた研究者は、材料を自走可能にして、モーターや手なしで材料を動かす方法を発見しました。クレジット
キム・ヨンジン、UMass Amherst

要約：
–陸軍の資金提供を受けた研究者は、材料を自走可能にして、モーターや手なしで材料を動かす方法を発見しました。

発見は自走式ロボットにつながる可能性があります

ノースカロライナ州リサーチトライアングルパーク| 2年2021月XNUMX日に投稿

マサチューセッツ大学アマースト校の研究者は、環境からのエネルギーの流れだけに頼って、スナップしてリセットする材料を作る方法を発見しました。ネイチャーマテリアルズに掲載され、米陸軍によって資金提供されたこの研究は、将来の軍用ロボットが自分のエネルギーから移動することを可能にする可能性があります。

「この研究は、機械的作用とエネルギー貯蔵構造および材料のための力を生成するためのスケーラブルな方法の基礎を築く生物学的および工学的衝動システムを理解しようとする、より大きな学際的な取り組みの一部です」とブランチのラルフ・アンテニエン博士は述べています。陸軍研究所のチーフ、現在はDEVCOM、陸軍研究所として知られている米陸軍戦闘能力開発コマンドの要素。「この作業は、陸軍と国防総省の作動および動機システムに無数の将来のアプリケーションをもたらすでしょう。」

研究者たちは、ゲルストリップが乾くのを観察することを含むありふれた実験の間に物理学を発見しました。研究者たちは、長くて弾力性のあるゲルストリップが蒸発のために内部の液体を失うと、ストリップが動くことを観察しました。ほとんどの動きは遅かったが、時々、彼らはスピードを上げた。

科学者たちは、環境からのエネルギーの流れだけに頼って、自分自身をスナップしてリセットする材料を作る方法を発見します。この研究は、自分のエネルギーから離れることができる将来の軍用ロボットを可能にする可能性があります。

これらのより速い動きは、液体がさらに蒸発するにつれて発生し続けたスナップ不安定性でした。追加の研究により、材料の形状が重要であり、ストリップが動きを続けるためにリセットされる可能性があることが明らかになりました。

「多くの植物や動物、特に小さなものは、バネや掛け金のように機能する特別な部品を使用して、筋肉だけの動物よりもはるかに速く、本当に速く動くのを助けます」と、高分子科学と工学の教授であるアル・クロスビー博士は言いました。ナチュラルサイエンシズ大学、UMassアマースト。「ハエトリグサのような植物は、この種の動きの良い例であり、動物界のバッタやトラップジョーアリも同様です。」

スナップの不安定性は、自然がバネとラッチを組み合わせるXNUMXつの方法であり、小さなロボットやその他のデバイス、およびゴム製のポッパーなどのおもちゃで高速の動きを作成するためにますます使用されています。

「しかし、これらのスナップ装置のほとんどは、動き続けるためにモーターまたは人間の手を必要とします」とクロスビーは言いました。「この発見により、動きに燃料を供給するためにバッテリーやモーターを必要としないさまざまなアプリケーションが存在する可能性があります。」

科学者たちは、将来の軍用ロボットが自分たちのエネルギーだけで動くことができるかもしれないことを発見します。

乾燥ストリップから本質的な物理学を学んだ後、チームはさまざまな形状を実験して、予想される方法で反応する可能性が最も高い形状を見つけました。これは、モーターや手でリセットしなくても繰り返し移動します。チームは、再形成されたストリップが自分で階段を登るなどの作業を行うことができることを示しました。

「これらのレッスンは、蒸発などによる環境との相互作用を利用することで、材料がどのように強力な動きを生み出すことができるかを示しています。特に、モーター、バッテリー、またはその他のエネルギー源が困難な小さなサイズで、新しいロボットを設計するために重要です。」クロスビーは言った。

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研究チームは、DEVCOM陸軍研究所と調整して、この知識を将来の陸軍システムに転送および移行しています。

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米陸軍研究所について
DEVCOM陸軍研究所は、米陸軍戦闘能力開発コマンドの要素です。陸軍の企業研究所として、ARLは科学を運用化して変革のオーバーマッチを実現しています。 DEVCOMは、コマンドのコア技術能力全体にわたるコラボレーションを通じて、兵士が国の戦争に勝利し、安全に帰国するために必要な技術ベースの機能の発見、開発、および提供を主導しています。 DEVCOMは、陸軍将来コマンドの主要な従属コマンドです。

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コンタクト：
リサビストライヒ-ウルフ
919-549-4372

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