Попкорн оказался перспективным сырьем для актуаторов

Исследователи из Корнелльского университета создали несколько работоспособных прототипов роботов, в качестве привода у которых выступает воздушная кукуруза.

Результаты проекта были представлены на майской Международной Конференции по роботизации и автоматизации IEEE.

«Попкорн – съедобный и недорогой материал, обладающий потенциалом быстро расширяться под действием тепла с выделением большого количества энергии. Хотя это превращение необратимо, оно подходит для нескольких видов роботов. Так как зерна получают неправильную форму, увеличиваясь в размерах, мы предположили, что их можно использовать в качестве гранулированной жидкости в зажимных приводах без потребности в вакуумном насосе. Демонстрируя работоспособность концепции, мы также создали несколько мягких и жестких прототипов», — сказал первый автор работы, Стивен Керон.

Зерна воздушной кукурузы можно расценивать как небольшие хранилища механической энергии, выделяемой при нагреве. Это – полезное свойство, даже если оно срабатывает только один раз. Дополнительными плюсами кукурузы является дешевизна, съедобность и биоразлагаемость.

Внутреннее давление в попкорне при раздувании превышает 900 кПа. Размер зерна может увеличиваться в 5 и более раз, в зависимости от способа нагрева. Так, в ходе опытов, мелкие белые зернышки, продающиеся в США по 4,8 доллара за кг, расширились в 15,7 раза.

Исследователи представили 4 прототипа:

1. Зажимной привод, лишенный вакуумного насоса и состоящий из 36 зерен, при нагреве поднимал вес в 100 грамм.
2. Эластомерный привод. Состоит из полой, гибкой трубки, сжатой в одном направлении так, что, при расширении, она будет сгибаться. Обычно такие структуры наполняют воздухом, который здесь заменили на попкорн. В результате получилась мягкая трехпалая рука, способная схватить мяч.
3. Оригами-привод. Как и эластомерный, этот тип сдавливается в одном направлении, чтобы скручиваться при расширении. 80 г зерен, заключенные в оригами из использованных упаковок от Own Organic Popcorn, подняли 4 кг груза.
4. Захват с жесткими звеньями. Сырые зерна поместили в гибкий контейнер между 2 пластинами с подключенными к ним проводами. Расширение попкорна заставило их раздвинуться. Механизм подходит для различных устройств, включая захват.

Заметили опечатку или ошибку? Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам о ней.

Материалы партнеров:

Читайте другие новости: