Ученые переизобрели колесо, вдохновившись каплями воды

15.08.2024, 13:24 meta.ua

Ученые переизобрели колесо, создав новое регулируемое колесо, которое может изменять свою форму для перемещения по сложным поверхностям. Оно вдохновлено тем, как поверхностное натяжение изменяет форму капли воды.

Детали

Традиционные колеса часто терпят неудачу, когда сталкиваются со значительными неровностями, такими как ступеньки или большие камни. Новая технология призвана устранить эти ограничения с помощью инновационного дизайна.

Ключ к этой трансформационной технологии заключается в способности переключаться между сравнительно жестким круглым и гибким состояниями путем изменения натяжения спиц колеса. Исследователи создали структуру "умной цепи", имитирующей поведение молекул в капле жидкости.

Колесо состоит из цепи блоков, охватывающих его наружную сторону, каждый из которых соединен проволочными спицами с противоположными сторонами центральной втулки. Регулируя промежуток между двумя сторонами втулки, исследователи могут изменять длину проволочных спиц и, таким образом, форму наружной цепи.

Увеличение расстояния между сторонами втулки сокращает спицы, толкая блоки цепи внутрь, образуя круглое колесо, подходящее для плавного, быстрого движения. И наоборот, уменьшение расстояния между сторонами втулки удлиняет спицы и ослабляет блок цепи. Это позволяет колесу деформироваться и приспосабливаться к помехам.

Ученые продемонстрировали эффективность этого колеса с переменной жесткостью как в четырехколесном транспортном средстве, так и в двухколесной инвалидной коляске. Оснащенные этими гибкими колесами, обе системы успешно адаптировались к большим ступеням и камням. Это продемонстрировало способность колеса легко преодолевать неровную местность.

Сферы применения этой технологии очень широки. По мнению исследовательской группы, это адаптивное колесо может революционизировать передвижение роботов и транспортные системы в сложных условиях.

К примеру, роботы, предназначенные для поисково-спасательных миссий или исследований на пересеченной местности, могут извлечь огромную пользу от таких колес. Подобным образом транспортные системы, предназначенные для использования по бездорожью, могут иметь улучшенную производительность и большую универсальность.

Ранее мы сообщали, что американский стартап Skip создал электроштаны со встроенным экзоскелетом.