Дайджест научных новостей: робот-хамелеон, пять новых видов пауков и кольчуга-бронежилет

Инженеры изобрели устройство для быстрого передвижения под водой. Создателей вдохновил хвост тунца.

Исследователи из Школы инженерии и прикладных наук Университета Вирджинии разработали технологию, позволяющую усовершенствовать подводное движение роботов.

Изобретение представляет из себя рыбий хвост, который плавает с различной скоростью. Подводные аппараты, как правило, не могут плыть быстрее или медленнее. Новый робот способен ползти, как улитка, или же мчаться, как самая быстрая рыба в океане. Секрет его мобильности — в жесткости хвоста, которую можно регулировать.

Раньше исследователи сталкивались с такой проблемой, что роботы, жесткость хвоста которых обеспечивала быстрое плавание, легко добирались до цели, но вовремя не могли затормозить и эффективно исследовать объект. И наоборот, если были заложены противоположные настройки, то робот добирался до объекта слишком медленно.

«Иметь одну постоянную жесткость хвоста — все равно, что иметь одно передаточное число на велосипеде. Вы будете эффективны только на одной скорости. Это было бы похоже на поездку по Сан-Франциско на велосипеде с фиксированной передачей; вы бы вымотались уже через несколько кварталов», — пояснил Дэн Куинн (D. Quinn) из Школы инженерии и прикладных наук Университета Вирджинии.

Американские ученые попытались решить эту проблему и создать робота, жесткость хвоста которого может меняться в зависимости от ситуации. Главной его особенностью стало программируемое искусственное сухожилие, которое решило все проблемы.

В дальнейшем ученые планируют создать аналогичных роботов, используя в качестве прототипов дельфинов, скатов и даже головастиков.

Использованы материалы Science Robotics

Кольчуга вдохновила физиков на ткань, прочность которой при нагрузке вырастает в 25 раз. Ее можно использовать для изготовления бронежилетов

Американские физики разработали похожий на кольчугу материал, прочность которого при нагрузке увеличивается примерно в 25 раз. Он подходит для изготовления бронежилетов, экзоскелетов и даже временных понтонных мостов.

Как правило, кольчуга представляла собой рубашку из множества соединенных друг с другом металлических колец. Каждое кольцо отдельно не могло выдержать удар, однако соединенные вместе, они позволяли кольчуге одновременно сохранять гибкость и предохранять от скользящих ударов мечей и копий, а также от падающих на излете стрел.

«Нас вдохновили кольчуги рыцарей и взяв их за основу, мы создали материал, который состоит из двух слоев пирамидальных частиц, особым образом вставленных друг в друга. При приложении даже относительно небольшого внешнего давления эта ткань становится примерно в 25 раз прочнее, чем в состоянии покоя», — говорят исследователи.

Каждая частица современной кольчуги изготовлена из мягкого пластикового материала, очень гибкого и легкого, но при этом прочного. Ученые обнаружили, что два листа из подобных пирамидальных частиц можно соединить так, что в результате малейших изменений в их положении или форме звенья сместятся и зажмут друг друга. Благодаря этому механическая прочность всей конструкции вырастет в несколько десятков раз, а размеры и другие свойства материала изменятся незначительно.

Использованы материалы Nature

Филиппинец совершил рекордный полет на самодельном ховерборде. Инженер-самоучка пролетел почти 3 километра и превзошел рекорд, установленный несколько лет назад.

Филиппинский инженер-самоучка Кикз Мендиола установил новый рекорд дальности полета на ховерборде. Летательный аппарат он собрал самостоятельно, пользуясь найденными в интернете инструкциями.

Официальный рекорд дальности полета на ховерборде, внесенный в Книгу рекордов Гиннесса, был установлен в 2016 году. Тогда изобретатель Фрэнки Запата пролетел на своем ховерборде 2252 метра. В июле 2021 года Мендиола смог превзойти это достижение, пролетев 2894 метра, но этот рекорд пока не зафиксирован официально.

Мендиола, который является профессиональным танцором с 25-летним стажем, увлекся идеей создания «летающей доски» около 10 лет назад. Не имея инженерного образования, он находил нужную информацию в Сети. Окружающие посмеивались над увлечением филиппинца, но ему удалось собрать первый ховерборд, который смог оторваться от земли и подняться примерно на метр. Параллельно энтузиаст собирал прототип летающей машины, поэтому он разобрал ховерборд ради необходимых деталей.

Проект летающей машины Мендиолы заинтересовал австралийскую компанию Star 8. Предполагалось, что производство коммерческих аппаратов начнется к 2022 году, но пандемия коронавируса приостановила реализацию этого проекта. В результате Мендиола снова занялся конструированием ховерборда. На сборку нового аппарата с использованием деталей от прототипа летающего автомобиля инженер-самоучка потратил два месяца, а затем совершил полет при свидетелях, побив рекорд Запаты.

Разработкой ховербордов занимаются несколько компаний и энтузиастов, но широкого распространения такие индивидуальные летательные аппараты пока получили.

_{Использованы материалы: VICE}

Физики создали робота-хамелеона. Он может копировать цвета окружающего мира.

Ученые из Сеульского национального университета сконструировали мягкого робота, способного менять окраску в режиме реального времени. Длина модели составляет 38 см, ширина — 15 см, а вес — 0,9 кг.

Каркас искусственного хамелеона сделан из пластика. Его «кожа» состоит из жидкокристаллических слоев, способных менять цвет в зависимости от температуры. Специальные датчики анализируют рисунок и оттенки поверхности, по которой перемещается робот. Сеть нанопроволоки из серебра нагревает жидкие кристаллы таким образом, чтобы они приняли нужный цвет.

Ученые отметили, что эта технология имеет большие перспективы, ее можно будет применять для гибких дисплеев или для покрытия автомобилей, чтобы они меняли цвет в соответствии с пожеланиями владельца. По словам авторов исследования, робот-хамелеон будет полезен и для военных операций. Он обладает прекрасной маскировкой, гораздо более эффективной, чем привычный камуфляж. А в итоге инженеры планируют создать плащ-невидимку, который будет сливаться с фоном.

Использованы материалы Nature

В Австралии открыли пять новых видов пауков. Каждый из них обитает на небольшой территории, но всем им присуще одинаковое поведение.

Им присвоили названия: Euoplos raveni и Euoplos schmidti (обитают в низинных лесах долины Брисбен), Euoplos regalis (живет в высокогорных тропических лесах хребта Д'Агилар), Euoplos jayneae (распространен в низинных лесах районов Саншайн-Кост) и Euoplos booloumba (из высокогорных тропических лесов хребта Конондалес).

Всем найденным членистоногим присуще одинаковое поведение. Они скрываются в норках, а после этого закрывают вход крышками, сделанными из паутины и глины.

Все новые пауки — родственники тарантулов. Известно, что в Австралии обитают более 4000 видов пауков, большинство из них науке не известны.

Использованы материалы CSIRO