В мире животных: энергоэффективные технологии, заимствованные у природы

Паразиты. Стали лучшим фильмом по версии Оскара.

Смотрели?

По этому случаю сегодняшний #дайджест #технологий посвящен животному миру. Точнее технологиям, которые ученые из него черпают. Поехали!

Руки? Ноги? Крылья!

Американские ученые исследовали крылья бабочек и выяснили, как эти насекомые защищаются от перегрева.

Оказывается, крылья бабочки работали правильно только в определенном диапазоне температур. Если вы думаете, что крылья бабочек состоят из неживого материала — неживой материал на живой планете? — так нет. В крыльях обнаружилась целая сеть живых клеток.

nKgdtMkmRDk.jpg

И клетки эти функционируют только в определенном диапазоне температур. Поскольку теплоемкость крыльев очень мала, они быстро перегреваются на солнце и быстро остывают, когда воздух охлаждается. Оказалось, что крыльями, а не глазами, бабочки быстро и точно определяют направление и интенсивность солнечного света.

Чтобы оценить, как окружающая среда влияет на бабочек, ученые воспроизвели в лаборатории естественную среду обитания. Оказалось, у различных видов этих существ, независимо от цветов и узоров, те области крыльев, которые содержат живые клетки, всегда холоднее, чем «безжизненные» участки.

Когда на бабочек направляли свет, имитирующий лучи солнца, насекомые при достижении определенного температурного порога (+40 градусов С) отворачивались от«солнца», чтобы нагреваться поменьше.

Ученые надеются, что их открытие поможет разработать новые теплоизолирующие покрытия.

А пока разработки идут, конечно, рекомендуем PIR Premier :)

Все ближе к людям: роботов научили потеть

Среди млекопитающих лучшая защита от перегрева — потение. Ученые обучили этому навыку первого робота.

Мягкая роботизированная мышца регулирует свой теплообмен совсем как живые существа. Благодаря этой разработке машины высокой мощности могут работать дольше и не перегреваться.

dpPxxHieoUE.jpg

Обычно большие металлические роботы оснащаются механическими системами охлаждения и не испытывают проблем с перегревом. Однако более подвижные роботы из мягких материалов очень быстро нагреваются и долго остывают, поскольку чем мягче робот, тем ниже его теплопроводность. Так уж физикой устроено. Если и конструировать систему охлаждения для таких машин, она будет очень громоздкой и неудобной.

А потоотделение «использует потерю испаренной воды для быстрого рассеивания тепла и может охлаждать ниже температуры окружающей среды».

В результате рукоподобного робота напечатали из нанополимеров на 3D-принтере. Система состоит из двух гидрогелевых материалов, которые могут удерживать воду и реагировать на температуру. Базовый слой реагирует на температуру выше 30°С, вытесняя из себя воду в верхний слой. Верхний же слой пронизан «порами», отверстиями микронного диаметра. Эти поры расширяются для выделения «пота», а потом закрываются, когда температура падает ниже 30°С.

В ходе исследований выяснилось, что испарение воды снижает температуру робомышцы на 21°С всего за полминуты. Процесс охлаждения получился аж в три раза быстрее человеческого! И конечно, быстрее, чем водяное охлаждение: приводы охлаждаются примерно в 6 раз быстрее, чем это происходило бы при участии обычного механического кулера.

Ученые мечтают, что в будущем появятся мягкие роботы, которые не только потеют, как млекопитающие, но и пьют, как они.

Интересно, ученые обучат их пить воду или таки спирт?)

И все еще в мире животных: что позаимствовали у хамелеона?

Серьезный вид, вращающиеся на 180° глаза и способность менять цвет за доли секунды — все это умеет хамелеон, самый крутой представитель рептилий.

4KIvzTY8aEE.jpg

Помните, год назад мы рассказывали про самовосстанавливающийся металл?

В этом году американские инженеры подсмотрели у рептилии и разработали металл-хамелеон, который меняет свою структуру под влиянием температуры.

Сплав из галлия, индия и олова синтезировали в частицы и покрыли оксидной оболочкой. Под нагревом металл не стал жидким, как это обычно происходит с металлами, а «растолстел» и начал застывать, приобретая свойства твердого тела.

Вскоре после этого жидкие металлы изнутри по очереди прорвались на поверхность. Это движение от подслоя к поверхности позволяет жидкой металлической частице «непрерывно инвертировать свой состав под действием тепловых воздействий», — сообщают авторы разработки. Если по-русски, то состав вещества будет постоянно меняться, переливаясь, словно цвета у хамелеона.

Но реагировать он будет не на окружающие цвета и освещенность, а на температуру.

Раньше считалось, что только полимеры могут быстро менять свои свойства в зависимости от внешних факторов. Ожидается, что разработка положит начало системам «умных» сплавов, которые изменяют структуру поверхности и ее состав в ответ на изменения температуры.

Глядишь, и фильмы скоро тоже будут меняться под воздействием температуры. Представьте: сидите вы в холоде, а нетфликс, зная об этом, показывает больше солнечных сцен )

Сбычи мечт вам на этой неделе!

Подпишитесь на публикации нашего блога

И вы точно будете в курсе самых современных технологий и трендов

Смотрите наши
проекты

gototop