Antaa roboteille siivet04.04.2026
Alan lehdessä julkaistussa työssään tutkijat Xin Shan ja Onur Bilgen kuvaavat "kiinteän olomuodon" lintumaista dronea, jota tyypillisesti kutsutaan ornitopteriksi ja jonka joustavat siivet lepattavat ja kiertyvät ilman moottoreita, vaihteita tai mekaanisia vivustoja. ”Käytämme pietsosähköisiä materiaaleja, jotka liikuttavat pintaa suoraan ilman ylimääräisiä niveliä, vivustoja tai moottoreita”, selvittää Bilgen. ”Siipi on komposiitti, joka sisältää pietsosähköisen materiaalikerroksen ja hiilikuitukerroksen.” Työnsä perustaksi ryhmä kehitti tehokkaan tietokonemallin, joka yhdistää kaikki lennon kannalta tärkeät fysiikkatekijät samanaikaisesti: siiven ja rungon liikkeen, aerodynamiikan, sähköisen dynamiikan ja ohjausarkkitehtuurin. Tämä mahdollistaa insinöörien testata ja optimoida suunnitelmia virtuaalisesti ennen fyysisten prototyyppien rakentamista, mikä säästää aikaa ja rahaa sekä nopeuttaa kehitystä. ”Olemme tieteellisesti osoittaneet, että tämäntyyppinen ornitopteri voi olla mahdollinen, kun teemme tiettyjä materiaalisia oletuksia”, hän sanoi. ”Voimme osoittaa sellaisten mallien toteutettavuuden, jotka eivät ole vielä fyysisesti mahdollisia.” ”Nykypäivän pietsosähköiset materiaalit eivät ole riittävän tehokkaita”, Bilgen jatkoi. ”Matemaattinen mallimme kuitenkin antaa meille mahdollisuuden katsoa tulevaisuuteen kohtuullisin oletuksin.” Vaikka linnut ja hyönteiset tarjoavat inspiraatiota työlle, Bilgenin tavoitteena ei ole pelkkä jäljittely. ”Emme halua vain matkia luontoa”, hän sanoi. ”Haluamme ylittää luonnon kyvyt.” Tähän mennessä useimmat robottilintujen prototyypit perustuvat mekanismeihin, jotka jäljittelevät luita ja lihaksia. Bilgenin tiimi valitsee yksinkertaisemman tien. Mutta tutkijaryhmä haluaa tuottaa räpyttelylennon ilman luumaisia rakenteita tai lihasmaisia toimilaitteita eli räpyttelyn paljon yksinkertaisemmalla tavalla. Lihasten sijaan mallit liimataan suoraan joustaviin siipiin ohuiksi, makrokuitukomposiitien suikaleiksi. Kun sähkö kulkee niiden läpi, siivet läpättävät, kiertyvät ja muuttavat muotoaan. "Hiilikuitu toimii kuin höyhenet ja luu, ja pinta-asennetut mikrokuitulevyt toimivat kuin lihakset ja hermot", Bilgen selitti. Koska järjestelmässä ei ole hammaspyöriä tai niveliä, tutkijat kutsuvat sitä mekanisoimattomaksi tai kiinteän olomuodon ornitopteriksi. Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Rutgersin yliopiston insinöörit ovat ottaneet merkittävän askeleen kohti lintujen kaltaisten droonien rakentamista, jotka liikkuvat samalla tavalla ja räpyttelevät siipiään kuin oikeat linnut.