Категории каталога
Каталог / Наука / Новые технологии, изобретения / Нанотехнологии / Альтернатива электромоторам: наномускулы открывают глаза

Альтернатива электромоторам: наномускулы открывают глаза

Будем основываться на материалах зарубежной печати, которая называет изобретателем наномускулов шотландского инженера Рода Макгрегора (Rod MacGregor), основавшего в 1998 году неподалёку от Силиконовой долины компанию NanoMuscle.

Но мы допускаем, что в этом деле может быть "замешана" и российская наука. Хочется в это верить, во всяком случае. Итак, что же, собственно, произошло.

В середине февраля 2003 года на международной ярмарке игрушек в Нью-Йорке (American International Toy Fair) компания Playmates Toys представила глазастую куклу — "Baby Bright Eyes". Вот, этими "Eyes" и управляют наномускулы.

Baby Bright Eyes. Знали бы дети, что в глазах этой куклы мускулы из никель-титанового сплава (фото southcn.com).

Baby Bright Eyes. Знали бы дети, что в глазах этой куклы мускулы из никель-титанового сплава (фото southcn.com).
По сути — это подражающие мускулам человека крошечные электродвигатели, но в то же время — альтернатива привычным "движкам".

В том числе и потому, что работают "мускулы" практически бесшумно.

По словам очевидцев, кукла "Ясные глаза" очень реалистично этими своими глазами двигает: открывает, закрывает, провожает взглядом и так далее.

К примеру, когда ребёнок подносит бутылку ко рту куклы, большие-пребольшие выразительные глаза останавливаются на поданном предмете. Бэби издаёт булькающие звуки, делая вид, что пьёт.

Короче говоря, "все эти волшебные движения глаз сопровождаются сладким голосом ребёнка и звуковыми эффектами", — сообщает Playmates Toys. Стоимость куклы около $50, срок появления на прилавках — конец 2003 года.

Вот из-за этого игрушечного паука Макгрегор и занялся наномускулами (фото Business 2.0).

Вот из-за этого игрушечного паука Макгрегор и занялся наномускулами (фото Business 2.0).

Зарубежная пресса всерьёз говорит, что "Baby Bright Eyes" — первое коммерческое применение наномускулов.

Ой, ли? Вроде как промышленность никель-титановый сплав эксплуатирует не первый год, делая из него зажимы, инструменты и так далее. То ли наномускулами сплав никто просто не решался назвать, то ли сделать их надо было, "мускулы" эти. Скорее, второе.

Так, история наномускулов берёт своё начало с того, что шотландец Макгрегор решился сделать игрушку — ходячего паука для игрушечной компании Hasbro, на которую в ту пору работал.

Кукла вместе с бутылочкой и медвежонком, на которых она умеет реагировать своими глазами.

Кукла вместе с бутылочкой и медвежонком, на которых она умеет реагировать своими глазами.
Но тут же столкнулся с проблемой: обычный электродвигатель, достаточно маленький, чтобы соответствовать размеру игрушки, не захотел работать как надо. Вот и пришлось изобретать наномускул.

Макгрегор воспользовался тем, что сплав никеля и титана обладает так называемой "памятью формы", "эффектом памяти" или же "эффектом памяти формы".

Так или иначе — это физическое явление, при котором пластически деформированный металл восстанавливает свою первоначальную форму, обычно при нагреве — Shape Memory Alloys (SMA) по-английски.

Работает так: для начала деталь из сплава деформируют, то есть меняют её форму, но хитрость в том, что первоначальную-то она помнит!

К ней деталь и возвращается под воздействием несильного электрического сигнала. В обесточенном состоянии деформируется обратно. Вот и получается движение туда-сюда.

В отличие от наномускула, скрепка не обладает "эффектом памяти формы".

В отличие от наномускула, скрепка не обладает "эффектом памяти формы".
За это обладателей "эффекта памяти формы", вроде никель-титанового сплава, и называют "интеллектуальными" материалами будущего, потому что они реагируют на внешние изменения, "дают оценку", "делают выводы" и вообще — могут действовать.

Главным недостатком SMA до недавнего времени считался ограниченный срок службы: количество "циклов жизни" сплавов не превышало тысячу, после чего "мускулы" изнашивались.

Но Макгрегор заявил, что инженерам его компании NanoMuscle удалось преодолеть эти ограничения, используя "улучшенные" частицы титана и никеля, а также микрокомпьютерные чипы со специализированным программным обеспечением.

Теперь "жизненный цикл" наномускулов превысил миллион, их сделали более надёжными и способными к восстановлению.

Тот же наномускул, но без скрепки (фото Business 2.0).

Тот же наномускул, но без скрепки (фото Business 2.0).

Причём хватка у наномускулов очень не слабая: один грамм способен взять вес в 140 граммов. Увеличение "мускула" в размере с 50 мм до 150 мм, по расчётам Макгрегора, приведёт к увеличению грузоподъёмности в 9 раз.

Сам же наномускул состоит из пластинок длиной около 35 мм, которые уложены на друг на друга и ходят взад-вперёд. Контролирует движение 8-битовый микропроцессор размером с семечку. Энергопотребление — 1,8 Вольта. Температуры от -70 до +75 по Цельсию.

Что же касается стоимости создания одного мускула (видимо, при массовом производстве), то она не превышает 50 центов.

Обычный электрический двигатель того же размера и эффективности стоит приблизительно $300, а при его производстве требуются экзотические материалы типа бериллия.

Наномускул "накачивается", поднимая батарейку.

Наномускул "накачивается", поднимая батарейку.
В общем, наномускулы, как жизнеспособная альтернатива существующим микроэлектродвигателям, претендуют на захват рынка, оцениваемого в сумму от трёх до $12 миллиардов. И это с помощью игрушек? Не только.

Судите сами, крошечные двигатели сегодня настолько распространились, что большинство из нас даже перестало их замечать: от мобильников, фотоаппаратов и плееров до микроволновок, компьютеров, принтеров и так далее почти до бесконечности. Добавьте сюда же медицинские, военные, и промышленные устройства, и вы получите представление о потенциале наномускулов.

Не станем разводить под конец антиутопию. Про наноботов и невидимое оружие, как и про военные нанотехнологии — было. Теперь ко всему этому добавился мускул размером со спичку, поднимающий больше своего веса. То ли ещё будет.

Материал предоставлен: Membrana.RU - Люди. Идеи. Технологии.

Реклама:
Где заказать рерайтинг текстов узнай на сайте eTXT.ru