| | 27 aпрeля 2014 | Нoвoсти нaуки и тexники
Свeрxaдгeзивнoe пoкрытиe Geckskin пoзвoлит рoбoтaм пeрeмeщaться пo вeртикaльным пoвeрxнoстям из любoгo мaтeриaлa
Рoбoты, кoтoрыe в свoeй двигaтeльнoй систeмe испoльзуют принципы стрoeния кoнeчнoстeй гeккoнoв, ужe сущeствуют в рeaльнoсти. В свoe врeмя мы рaсскaзывaли o рoбoтe Stickybot, рaзрaбoтaннoм исслeдoвaтeлями из Стэнфoрдскoгo университета, о роботе Abigaille, разработанном в университете Саймона Фрэзера (Simon Fraser University), которые могут перемещаться по вертикальным и горизонтальным поверхностям за счет использования необычного физического явления. Напомним нашим читателям, что гекконы способны удерживаться на практически любой поверхности при помощи так называемых сил Ван-дер-Ваальса, сил взаимного притяжения, возникающих между молекулами материала поверхности и молекулами, находящимися на кончиках волосинок, густо усеивающих подошвы конечностей геккона.
К сожалению, использование сил молекулярного притяжения требует строгого выполнения нескольких условий. Во-первых, поверхности конечностей, густо покрытые тончайшими волосками, должны содержаться в идеальной чистоте, что не представляет собой проблемы для живых гекконов, которые достаточно много времени уделяют гигиене конечностей, но является достаточно сложной проблемой для любого робототехнического устройства. И во-вторых, в момент «прилипания» конечности к поверхности требуется обеспечение максимально возможной площади контакта подошвы конечности с поверхностью. Природа решила эту проблему, придав пальцам геккона высокую гибкость и подвижность, чего добиться в случае с роботами не так уж и просто.
Сверхадгезивное покрытие Geckskin, разработанное исследователями из университета Амхерст, Массачусетс, является решением всех вышеописанных проблем. В основе принципов работы покрытия Geckskin лежат все те же принципы функционирования конечностей гекконов, но вместо густого «леса» тончайших волосков в покрытии использованы более широкие плоские гибкие волокна. Благодаря этим волокнам, покрытие Geckskin может обеспечить «прилипание» и удержание достаточно существенного веса на поверхности практически любого характера, на стекле, на металле, на дереве. Коме этого, покрытие Geckskin эффективно работает на не очень сильно изогнутых поверхностях.
Еще одним большим преимуществом покрытия Geckskin заключается в более легкой процедуре отсоединения покрытия от поверхности. Как и пальцы конечностей геккона, так и покрытие Geckskin способны удержать груз, сила веса которого направлена строго в определенную сторону. Но геккону, для того, чтобы отцепиться от поверхности, требуется совершить движение конечностью в противоположном весу направлении. В случае покрытия Geckskin для расцепления с поверхностью, требуется съем нагрузки и небольшое натяжение в любом направлении.
На приведенном ниже видеоролике можно увидеть, как груз при помощи ленты покрытия Geckskin может удерживаться на вертикальных поверхностях из различных материалов. Следует заметить, что разработка покрытия Geckskin была завершена совсем недавно, а сейчас исследователи из университета Амхерст начали разработку некоторых практических технологий, в которых в полной мере будут использованы уникальные свойства покрытия Geckskin.