Nature Comm: Робот, созданный по образу улитки, соберет микропластик в океане

Вдохновленные маленькой и медлительной улиткой, ученые разработали робота-прототипа, который в один прекрасный день сможет собирать микропластик с поверхности океанов, морей и озер.

В основу конструкции робота легла гавайская яблочная улитка (Pomacea canaliculate), распространенная аквариумная улитка, которая использует волнообразные движения ногой для перемещения по поверхности воды и всасывания плавающих частиц пищи.

В настоящее время устройства для сбора пластика в основном используют сети или конвейерные ленты для сбора и удаления крупного пластикового мусора из воды, но им не хватает мелкого масштаба, необходимого для извлечения микропластика. Эти крошечные частицы пластика могут быть проглочены и попасть в ткани морских животных, тем самым попадая в пищевую цепочку, где они становятся проблемой для здоровья и потенциально канцерогенными для человека.

Нас вдохновило то, как эта улитка собирает частицы пищи на границе воды и воздуха, чтобы создать устройство, которое могло бы собирать микропластик в океане или на поверхности водоема, — говорит Сунгван «Санни» Джунг, профессор кафедры биологической и экологической инженерии Корнельского университета.

Юнг — старший автор исследования, опубликованного в журнале Nature Communications.

Прототип, модифицированный на основе существующего дизайна, необходимо масштабировать, чтобы использовать в реальных условиях. Исследователи использовали 3D-принтер, чтобы изготовить гибкий ковроподобный лист, способный к волнообразному движению. Спиралевидная структура на нижней стороне листа вращается как штопор, заставляя ковер волноваться и создавать на воде бегущую волну.

Анализ движения жидкости был ключевым моментом в этом исследовании.

Нам нужно было понять поток жидкости, чтобы охарактеризовать поведение насоса, — говорит Юнг.

Система перекачки жидкости, основанная на технике улитки, открыта для воздуха.

Исследователи подсчитали, что аналогичная закрытая система, в которой насос закрыт и использует трубку для всасывания воды и частиц, потребует больших затрат энергии для работы. С другой стороны, открытая система, похожая на улитку, гораздо эффективнее. Например, прототип, хотя и небольшой, работает всего от 5 вольт электричества, но при этом эффективно всасывает воду.

По словам Юнга, из-за веса батареи и мотора исследователям, возможно, придется прикрепить к роботу плавучее устройство, чтобы он не тонул.

04.12.2023


Подписаться в Telegram



Хайтек

Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм

Магнитные материалы традиционно классифицируют...

Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу

Сильно взаимодействующие системы играют важную...

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма

Новости компаний, релизы

Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения