Energia z wibracji napędza roboty

fot. pixabay

Naukowcy z Georgia Tech stworzyli dwumilimetrowe roboty napędzane w oparciu o odbierane z zewnątrz wibracje. Miniaturowe konstrukcje są wydrukowane w 3D w ramach procesu litografii polimeryzacji dwufotonowej. Każdy z nich ma cztery lub sześć sprężystych nóg, które podobne są do elastycznego włosia. Dodatkowo do ich tylnej powierzchni przymocowano piezoelektryczny siłownik z cyrkonianu-tytanianu ołowiu.

Gdy wibracje są dostarczane do pojedynczego robota, np. poprzez potrząsanie stołem, na którym stoi lub emitowanie w jego kierunku drgań z głośnika lub źródła ultradźwięków, powodują że lekko nachylone nogi poruszają się w górę i w dół, co wywołuje z kolei jego ruch do przodu. Piezoelektryczny siłownik może również wytwarzać wibracje pod wpływem prądu elektrycznego, jednak energia do jego działania musi na obecnym etapie pochodzić ze źródła przewodowego. W dalszych pracach podjęte zostaną starania nad tym, aby uczynić robota całkowicie bezprzewodową konstrukcją.

Amplituda drgań określa prędkość, z jaką poruszają się roboty. Dostosowując rozmiar, średnicę i ogólną geometrię nóg, boty mogą być zaprojektowane do reagowania na różne częstotliwości wibracji. Dlatego też, łącząc ze sobą dwie maszyny, które są czułe na różne parametry, powinno być możliwe kierowanie ich zespołem poprzez zmianę częstotliwości i amplitudy wibracji.

Dotychczas naukowcom udało się już stworzyć setki urządzeń, ale ci wciąż poszukują sposobów na zwiększenie skali procesu produkcyjnego, aby jednocześnie można było wytwarzać tysiące maszyn. Ich możliwe zastosowania obejmują przemieszczanie materiałów w niewielkich przestrzeniach, a nawet leczenie urazów w ciele.

Artykuł na temat badań prowadzonych przez profesora Azadeha Ansariego został niedawno opublikowany w Journal of Micromechanics and Microengineering.

(rr)