Concentrațiile mai mari de alcool au ajutat la atingerea unor viteze și mai mari ale robotului
Pe scurt: În ceea ce este cu siguranță una dintre cele mai ciudate demonstrații științifice pe care le-am văzut, cercetătorii s-au inspirat dintr-un fenomen observat în Cheerios pentru a crea mici roboți alimentați de vodcă. Deocamdată este doar o dovadă a conceptului, dar echipa spune că roboții ar putea fi utilizați pentru curățarea mediului sau procese industriale.
Boții au fost dezvoltați de o echipă condusă de Jackson Wilt de la Universitatea Harvard. După cum a raportat New Scientist, ei au experimentat cu pucuri de plastic imprimate 3D de aproximativ un centimetru lățime, fiecare conținând o cameră de aer pentru flotabilitate și un rezervor de combustibil în miniatură. Dar, în loc de combustibil tradițional, au umplut rezervoarele cu concentrații variate de alcool variind de la 10-50%.
Când pucurile au fost introduse în apă, alcoolul s-a scurs treptat, declanșând ceea ce este cunoscut sub numele de efectul Marangoni. Acest lucru apare atunci când un fluid cu tensiune superficială mai mică se răspândește rapid pe un fluid cu tensiune superficială mai mare. Pe măsură ce alcoolul cu tensiunea superficială mai mică s-a răspândit peste apă, a propulsat micii roboți peste suprafață.
Acesta este același fenomen care permite unor specii de gândaci să treacă pe suprafața apei. Dar în loc să folosească alcool, ei folosesc secreții speciale care acționează ca un surfactant și propulsează gândacul înainte.
Chestia cu votca este că este mai scumpă în comparație cu alte tipuri de alcool, cum ar fi berea. Cu toate acestea, după cum notează New Scientist, a merge cu băutura mai tare a fost o alegere.
Concentrațiile mai mari de alcool pur și simplu au funcționat mai bine ca sursă de combustibil pentru a obține o propulsie mai mare, Wilt observând că berea nu ar fi la fel de eficientă. Într-adevăr, unele experimente au văzut că pucurile se motorizează timp de până la 500 de secunde la viteze de vârf de aproximativ 6 cm/secundă.
Soap a fost un alt candidat. Cu toate acestea, alcoolul a depășit asta, deoarece pur și simplu se evaporă după propulsarea roboților, mai degrabă decât să contamineze și să perturbe suprafața apei necesară pentru efectul Marangoni.
După ce a pus în cuie elementele de bază, echipa a creat ansambluri de roboți mai complexe prin imprimarea 3D a mai multor orificii de evacuare a combustibilului în puturi și conectându-le între ele. Acest lucru a permis roboților să urmărească trasee curbe sau să se învârtească rapid. Folosirea mai multor roboți a ajutat, de asemenea, la demonstrarea „efectului Cheerios” – gruparea obiectelor plutitoare cauzată de forțele atractive între meniscurile pe care le creează pe suprafața apei.
Experimentele pot părea noutăți amuzante chiar acum, dar cercetătorii cred că roboții ar putea avea aplicații serioase. Wilt sugerează că acestea ar putea fi utilizate pentru a dispersa uniform substanțele prin corpuri de apă pentru remedierea mediului sau anumite procese industriale care necesită distribuția temporizată a materialelor.
Roboții s-ar putea folosi și ca instrumente educaționale, permițând elevilor o modalitate practică de a învăța despre concepte precum tensiunea superficială.
Credit imagine: Jackson K. Wilt/New Scientist
