DARPA показало перчатки для лазания по стенам
DARPA в рамках программы Z-Man продемонстрировало подъем человека по стеклянной стене при помощи перчаток, имитирующих лапы геккона. Разработка липучки, которая позволяет ползать по стенам как «Человек-паук», ведется американцами несколько лет.
Научный сотрудник Агентства перспективных исследований США (DARPA) весом около 98 кг с дополнительным грузом в 23 кг поднялся на высоту 25 метров без использования альпинистского снаряжения, если не считать перчатки с полимерным микроструктурированным покрытием, разработанным в Лаборатории Дрейпера в Кембридже (штат Массачусетс). Об этом говорится на официальном сайте DARPA.
Альпинистское снаряжение кардинально не менялось на протяжении долгого времени. Основными инструментами для подъема по-прежнему являются веревка и лестница.
Поскольку лучшими альпинистами в мире животных являются гекконы, было решено брать пример с них. Природе не привыкать – она уже давно является объектом копирования. Эти ящерицы могут ползать вверх по самым разнообразным поверхностям, в том числе гладким, благодаря присоскам на лапах.
Подъемная сила присоски позволяет геккону удерживать свое тело, вися на одном пальце. Палец геккона состоит из крошечных щетинок длиной 100 микрон и радиусом 2 микрона. Каждая щетинка, в свою очередь, образована сотней других щеточек диаметром около 200 нанометров, которые буквально прилипают к поверхности.
На данный момент перчатки с использованием искусственной ткани выглядят как сплющенные подушки, которые не совсем удобны в использовании. Но не нужно забывать, что это одна из первых версий изделия. В будущем наверняка появятся более усовершенствованные модели.
Источник
Человек-паук: Залезть на стенку
Ящерки-гекконы могут ползать по вертикальным стенам и даже потолкам благодаря миллионам крошечных волосков, расположенных на подошвах лапок. На конце каждого волоска имеется тысячи миниатюрных подушечек. Эти подушечки прочно прилипают к любой поверхности, вступая с ней во взаимодействие на уровне молекул и атомов, за счет имеющих электромагнитную природу сил Ван-дер-Ваальса. Подобный механизм позволяет гекконам удерживать на себе вес, в несколько сот раз превосходящий собственную массу, прилипнув лапами к потолку или стене.
Этот же принцип может быть с успехом использован и для создания специально костюма, с помощью которого человек сможет карабкаться по отвесным стенам. С соответствующим заявлением выступила группа итальянских специалистов под руководством Никола Пуно (Nicola Pugno). Идея заключается в том, чтобы покрыть перчатки и ботинки крошеными синтетическими щетинками, обеспечивающими достаточную степень прилипания к поверхности. Подобные материалы уже существуют — напомним, что ранее была продемонстрирована способность робота Stickybot передвигаться по вертикальным поверхностям за счет множества волосков из эластомера, покрывающих его щупальца (мы писали о нем в заметке «Технологии года»). Однако не все так просто, как может показаться на первый взгляд.
Сила, с которой «липучка» держится за стену, находится в прямой зависимости от площади. При увеличении размеров тела геккона площадь поверхности подошв будет расти пропорционально квадрату его длины, а вес — пропорционально кубу. Выходит, если геккона увеличить до размеров человека, ни по каким вертикальным стенам он лазать не сможет. Следовательно, перчатки человека-паука должны обладать гораздо большей адгезией, чем лапки геккона.
Источник
Z-Man поможет взбираться по стенам как Человек-паук
Новая разработка DARPA для армии США – устройство Z-Man — позволит солдатам карабкаться по стенам как герой комиксов.
Читайте «Хайтек» в
Идея создания такого снаряжения появилась у агентства оборонных исследований около 10 лет назад. «Мы были в самой гуще войны в Ираке, и большое число операций проводилось в городах, а в городском ландшафте высоты — это крыши зданий, — говорит Джон Мейн, управляющий проектом. — Мы попытались сделать путь на крышу безопасным».
Исследование Стэнфордского университета показало, что материал, имитирующий свойства кожи геккона, помогает роботам ползать по стенам. «Если присмотреться к пальцам геккона, видны миллионы и миллионы крошечных волосков. Эти выступы очень гибкие и очень, очень прочные, — говорит Мейн. — Геккон подносит их близко к стене, по которой он ползет, или к потолку, с которого свешивается, и они держат его».
Этот феномен основан на действии ван-дер-ваальсовых сил, при котором атомы при близком контакте создают временное притяжение. Мейн и его коллега Морли Стоун задумались, не может ли похожая технология пригодиться людям.
Появился гаджет, позволяющий автоворам легко угнать машину
«Мы бы закончили проект за 2 года, если бы могли просто повторить то, что делает геккон, — говорит Мейн. — Но то, что получается у геккона, не может сделать человек — он не может висеть между двумя точками контакта все время». Плюс есть разные виды стен. То, что хорошо для стекла, может не сработать на кирпиче или металле.
Силиконовый материал, имитирующий кожу геккона, не мог приблизиться к стене настолько, чтобы вступили в действие ван-дер-ваальсовы силы. Обычные присоски тоже не помогали, они позволяли только висеть на одном месте. Тогда было решено объединить «кожу геккона» с присосками и добавить систему стремян, соединенных с помпами. Когда на стремена давят, помпы выкачивают воздух из силиконовых присосок. Это заставляет их прижаться плотно к стене и активирует Ван-дер-Ваальсовые силы. А перенос веса с одного стремени на другое позволяет передвигаться вдоль стены.
Цена такого приспособления, по оценкам создателей, от $3000 до $5000. Пока устройство слишком громоздкое, но Мейн уверен, что ученые найдут способ сделать его компактным, пишет Viralwonder.
Биологи создали новую форму жизни, соединившую кремний и углерод
Уникальные способности геккона привлекли и инженеров NASA, создающих аппарат для работы на сложных поверхностях Марса или астероидов.
Источник