Digital age: Нов вид самосглобяваща се електроника и робот-паяк, спасител на хора

Какво ново в света на технологиите и откритията? Вижте актуалните тенденции в седмичния ни обзор:

Япония разработи ново поколение самосглобяваща се гъвкава електроника

Снимка: Shutterstock

Изследователи от университета Кюшу в Япония са разработили тънкослойна електронна система, способна автономно да се свързва, изключва и преконфигурира без човешка намеса.

Според авторите, новата технология проправя пътя за създаването на фундаментално нов клас „кинетична електроника“, която може да се адаптира към различни условия на работа, подобно на живите организми.

Днес повечето електронни устройства са твърди структури с фиксирана архитектура. Екип от японски учени разработва така наречената кинетична електроника от няколко години – тънкослойни модули, които интегрират електронни схеми и миниатюрни изпълнителни механизми, позволявайки на устройствата да се движат, да се свързват помежду си и да функционират като единна система.

„В това проучване разработихме електромеханичен механизъм между тънкослойни модули, който им позволява автоматично да се свързват и разединяват, когато е необходимо “, каза Фумихиро Саса, доцент във Факултета по информационни науки и електротехника в университета Кюшу.

Гъвкавата електроника се създава с помощта на еластични материали, които позволяват на електрическите вериги да се огъват и разтягат без повреди. Тези технологии се проучват като основа за носими медицински сензори, гъвкави импланти и меки роботи, способни безопасно да взаимодействат с хора и да работят в труднодостъпни места. Ключовата характеристика на новата разработка е интегрирането на електронната схема и специалния изпълнителен слой в един тънък филм. В резултат на това цялата структура се огъва в предварително определена посока, позволявайки на модула да извършва необходимите механични действия. Използвайки този принцип, изследователите са разработили няколко варианта на механизма за автоматично скачване. Една от най-важните характеристики на разработката е, че след свързване, механичното заключване и електрическият контакт се запазват дори когато захранването е напълно изключено. Това потвърждава възможността за създаване на самосглобяващи се и реконфигурируеми електронни системи, които не изискват постоянно захранване за поддържане на връзката.

Дрононове-камикадзе автономно издебват, преследват и убиват комари

Снимка: Shutterstock

По данни на Световната здравна организация / СЗО/, комарите убиват до 1 000 000 души годишно, като разпространяват малария, вирусите Зика и денга. Съществуващите методи, като инсектициди и капани, имат ограничения: химикалите са опасни за околната среда, а капаните са пасивни и неефективни. Френският стартъп Tornyol, с подкрепата на ускорителя Y-Combinator, предлага борба с комарите с 40-грамови автономни дронове-камикадзе, които издбват, преследват и унищожават насекоми във въздуха, смачквайки ги с витлата си.

Въпреки това, Tornyol има сериозни ограничения. Времето му за полет е само три минути, а времето му за презареждане е 30 минути, което е малко вероятно да е ефективно срещу масивно нашествие от комари. Освен това струва 1100 долара на месец или 50 долара на месец с абонамент, което го прави недостъпен в райони с високи нива на малария. В такива райони 50 долара на месец са значителен разход, а постоянното презареждане изисква надеждно захранване.

Освен това, дронът е доста шумен и може да бъде досаден през нощта. Компанията твърди, че една инсталация може да защити до два хектара площ и е 100 пъти по-ефективна от стационарните устройства, но тези оценки са все още само приблизителни. Екипът работи върху увеличаване на времето на полет, но практическата стойност на устройството остава под въпрос. Въпреки това, идеята за активен въздушен хищник, който замества вредните инсектициди, изглежда обещаваща за локална употреба – например в къмпинги или градини.

Робот-паяк ще може да се движи по вода и да спасява давещи се хора

Прототипът паяк-рибар. Снимка: Укипедия

QuadBoat -  съвместен проект между китайски и американски инженери по роботика, успешно завърши първия си етап от тестовете. Този спасителен робот, чийто дизайн и задвижване са вдъхновени от паяка-рибар, който може да спринтира през водата и да събира плячка без да се гмурка, ще бъде успешен. Ако проектът е успешен, светът ще има напълно ново автономно средство, способно самостоятелно да открива и спасява давещ се човек.

QuadBoat има четири независими крака с големи поплавъци, които осигуряват допълнителна плаваемост, за да може да се движи, докато носи товар. Контролер за обратна кинематика и модел за предсказване на управление координират движенията на краката, позволявайки на робота да регулира стойката си. Това му позволява не само да се движи, но и да достигне позиция за хващане директно над целта, за да я повдигне, подобно на паяк.