Alkoholos meghajtás és a Marangoni-hatás: így mozognak a vízfelszíni minirobotok

Amerikai kutatóknak a Harvard Egyetemen sikerült olyan apró robotokat alkotniuk, amelyek képesek a víz felszínén közlekedni egy különleges fizikai jelenség segítségével. Az innováció kulcsa a Marangoni-hatás, amely folyadékáramlást hoz létre eltérő felületi feszültségű területek között.

Jackson Wilt és csapata 3D-nyomtatással állította elő ezeket a nagyjából egy centiméter átmérőjű, korong alakú eszközöket. A robotok lebegését egy beépített légkamra biztosítja, míg a mozgáshoz szükséges „üzemanyagot” egy apró tartály tárolja. Ebbe a tartályba alkoholt, például vodkát töltöttek, amelynek alacsonyabb a felületi feszültsége, mint a vízé.

Ahogy az alkohol lassan szivárog a tartályból, csökkenti a víz helyi felületi feszültségét maga körül. Ez a különbség hajtja a robotot az alacsonyabb feszültségű területtől a magasabb felé. A kísérletek során kiderült, hogy minél magasabb az alkohol koncentrációja, annál hatékonyabb a meghajtás. A robotok figyelemre méltó, 6 cm/s csúcssebességet értek el, és egyetlen „tankolással” akár 500 másodpercig is képesek voltak mozogni.

A fejlesztők szerint ezek a minirobotok hasznosak lehetnek például a „Cheerios-effektus” (amikor apró tárgyak vonzzák egymást folyadék felszínén) tanulmányozásában, de ipari alkalmazásokban is helyet kaphatnak a jövőben.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük