Лапки гекона: натхнення для розумного скелелазіння в природі

by Роза 22 Травня, 2024

written by Роза 22 Травня, 2024

Біоінспіроване скелелазіння: гекони надихають роботів до адгезії

Лапки гекона: природні майстри скелелазіння

Гекони володіють надзвичайною здатністю підійматися стінами і навіть перевертатися догори дригом. Цей дивовижний подвиг стає можливим завдяки крихітним щетинкам на їхніх лапках, які називаються сетами, які ще більше поділяються на ще менші структури, звані септулами. Ці септули взаємодіють з поверхнями на молекулярному рівні, створюючи слабкі електричні сили, відомі як Ван-дер-Ваальсові сили. Ці сили забезпечують гекону міцне зчеплення, дозволяючи йому без зусиль підійматися вертикальними поверхнями.

Синтетичні щетинки: імітація адгезії гекона

Натхненні унікальними лапками гекона, дослідники розробили синтетичні щетинки зі мікро-клинів з кремнію. Ці штучні щетинки збираються в ручні подушечки, імітуючи структуру і функцію щетинок гекона. Використовуючи ці ручні подушечки, люди тепер можуть підійматися стінами, як гекони, як продемонстрував аспірант, який піднявся на 12-футову скляну стіну.

Застосування в робототехніці: роботи для скелелазіння та видалення космічного сміття

Технологія адгезії, натхненна геконом, має численні потенційні застосування в робототехніці. Роботи, оснащені синтетичними щетинками, могли б підніматися на стіни та інші перешкоди без потреби в канатах або драбинах. Ця можливість значно розширила б мобільність і універсальність роботів у різних галузях, включаючи пошук і порятунок, розвідку та будівництво.

Крім того, технологія може бути використана для розробки роботів, здатних захоплювати та видаляти космічне сміття, таке як застарілі супутники і уламки. У експерименті з невагомістю робот, оснащений невеликим адгезивним патчем, успішно захопив сонячну панель іншого робота, сповільнюючи його і перенаправляючи його рух. Це демонструє потенціал адгезії, натхненної геконом, для видалення космічного сміття, зростаючої проблеми, яка загрожує безпеці і сталості космічних операцій.

Програма Z-Man від DARPA: просування біоінспірованого скелелазіння

Агентство перспективних дослідницьких проектів оборони (DARPA) інвестувало в програму Z-Man, яка має на меті розробити передові можливості скелелазіння для солдатів. Програма підтримала дослідження з адгезії, натхненної геконом, що призвело до розробки синтетичних щетинок і ручних подушечок. Ці технології можуть дозволити солдатам швидко і ефективно підніматися на будівлі та інші перешкоди, підвищуючи їхню мобільність і бойову ефективність.

Майбутні напрямки: подолання викликів і розширення застосування

Хоча технологія адгезії, натхненна геконом, досягла значного прогресу, ще є виклики, які потрібно подолати. Дослідники працюють над поліпшенням адгезії синтетичних щетинок на шорстких поверхнях. Крім того, вони вивчають нові застосування технології, такі як розробка роботів для скелелазіння для реагування на стихійні лиха і пошуково-рятувальних операцій.

Оскільки дослідження тривають, технологія адгезії, натхненна геконом, має потенціал революціонізувати сфери робототехніки та людської мобільності, дозволяючи нам підійматися стінами, як гекони, і досліджувати нові кордони в космосі і на Землі.

Роза

Роза — видатна інженерка програмного забезпечення, чия пристрасть до науки та технологій зародилася ще в ранньому дитинстві. Виростаючи в родині, де академічна цікавість заохочувалася, Роза була глибоко впливовою завдяки своєму батькові, відданому професору фізики. Після довгих днів в університеті її батько повертався додому та вводив Розу в світ наукових досліджень, проводячи з нею різні експерименти та сприяючи її глибокій любові до складнощів фізичного світу. З юних років Роза була захоплена безмежними можливостями, які пропонувала наука. Вона проводила незліченну кількість годин, виконуючи експерименти та вивчаючи основні принципи фізики. Це раннє залучення до наукових досліджень не лише вдосконалило її аналітичні здібності, але й пробудило в ній невгамовну цікавість і пристрасть до розв'язання проблем. Академічний шлях Рози привів її до вивчення комп'ютерних наук, де вона досягла успіху у навчанні, рухаючись з таким самим ентузіазмом, що й у дитячих експериментах. Вона закінчила престижний університет з відзнакою, здобувши ступінь бакалавра. Її академічні досягнення були відзначені численними нагородами та стипендіями, що відображають її відданість та видатний талант у цій галузі. У своїй професійній кар'єрі Роза зробила значний внесок у технологічну індустрію. Вона працювала у кількох провідних технологічних компаніях, де відігравала ключову роль у розробці інноваційних програмних рішень, які мали значний вплив на різні сектори. Її спеціалізація включає проєктування та впровадження складних алгоритмів, оптимізацію продуктивності систем та забезпечення надійності та масштабованості програмних додатків. Крім своїх технічних навичок, Роза є активною захисницею прав жінок у STEM (наука, технології, інженерія та математика). Вона активно бере участь у програмах наставництва, допомагаючи молодим жінкам, які прагнуть зробити кар'єру в технологічній галузі. Роза вірить у силу освіти та важливість надання рівних можливостей для всіх, і вона присвячує свій час виступам на конференціях і семінарах, щоб надихати наступне покоління інженерок. У своєму особистому житті Роза продовжує плекати свої наукові корені. Вона любить проводити вільний час, експериментуючи з новими технологіями, читаючи наукові журнали та беручи участь в обговореннях майбутнього технологій. Шлях Рози від допитливої дитини, яка проводила експерименти, до успішної інженерки програмного забезпечення є свідченням сили раннього залучення до науки та довготривалого впливу підтримуючого та інтелектуально стимулюючого середовища.