Роботы не потеют?

Мотыляев А.
(«ХиЖ», 2020, №2)

pic_2020_02_63.jpg

Художник В.Богорад

Любой механизм, совершающий работу, неизбежно нагревается, поскольку его КПД меньше 100%. Хорошо, если механизм металлический и маломощный – выделенное тепло само собой рассеется в окружающей среде. А если механизм плохо проводит тепло – сделан из органики – и энергии расходует много? Тогда нужно ставить вентилятор и тем мощнее, чем мощнее этот механизм.

Однако есть и другой способ – использовать фазовое превращение, например испарение воды. За счет расхода скрытой теплоты парообразования этот процесс забирает много энергии; именно так устроена система охлаждения человека: нагревшись, он потеет, и пот, испаряясь, уносит с собой лишнее тепло.

«А не воспользоваться ли этой подсказкой природы для охлаждения мягкотелых роботов с мускулами из пластика? – подумал Род Шеферд, доцент Корнеллского университета. – Ведь у таких роботов, в отличие от металлических, будет плохая теплоотдача, да и неясно, найдется ли место для вентилятора». Задумано – сделано («Science Robotics», январь, 2020). Инженеры­-химики из группы Шеферда создали двуслойный пластиковый охладитель. Он состоит из двух слоев гидрогеля, реагирующих на температуру. При нагреве до 30оС нижний гидрогель выдавливает из себя капельки влаги. Они оказываются в верхнем слое, в котором проделаны микроскопические поры; при нагреве они раскрываются, и вода поступает на поверхность, где испаряется, охлаждая устройство. При падении температуры поры закрываются и испарение прекращается. Эксперименты показали, что пластиковая система охлаждает в три раза быстрее, чем человеческая кожа.

Одна неприятность – нужно время от времени пополнять запас воды. Если система Шеферда приживется, будущие мягкотелые роботы станут не только потеть, но и пить. Причем неочевидно, что воду – испарение спирта дает гораздо более высокую эффективность охлаждения. Похоже, у роботов все будет так, как у людей…

123

Разные разности

07.08.2020 16:00:00

Планета Проксима b не случайно привлекает пристальное внимание астрономов. Ведь сразу после ее открытия выяснилось, что это почти Земля: массу оценили в 1,3 земных, причем расположена планета в обитаемой зоне, где возможна жидкая вода. Теперь же к расследованию присоединился точнейший спектрограф ESPRESSO.

>>
07.07.2020 18:00:00

…проект ИТЭР по созданию крупнейшего в мире термоядерного реактора прошел важную веху — на место установлено основание криостата, самая большая и тяжелая часть токамака...

…созданы структуры для фотосинтеза, более эффективного, чем природный, — капли размером с клетку, содержащие мембраны хлоропластов шпината и компоненты ферментативного цикла для синтеза органических молекул из углекислого газа…

…каждая третья женщина европейского происхождения имеет «неандертальский» вариант рецептора гормона прогестерона, связанный с повышенной рождаемостью, более редким кровотечением на ранних сроках беременности и меньшим количеством выкидышей…


>>
20.05.2020 18:30:00

Вакцины – какие, сколько и на какой стадии?

Даже когда острая фаза пандемии COVID-19 закончится и меры карантина больше не будут нужны, сам вирус никуда не денется, а продолжит жить среди нас. Самый эффективный способ от него защититься – сделать вакцину.

>>
18.05.2020 19:00:00

Коронавирусы: в семье не без урода

Найдены молекулярные отличия более патогенных коронавирусов от менее патогенных. Пока не вполне ясно, как эти отличия работают. Но возможно ученые смогут понять, почему настолько похожие инфекционные агенты приводят к таким разным последствиям для человека.

>>
13.05.2020 17:00:00

…из-за снижения транспортных потоков во время пандемии коронавируса уменьшились сейсмические шумы в коре Земли; специалисты считают, что это облегчит мониторинг слабых землетрясений, вулканической активности и других сейсмических событий...

…6 марта с мыса Канаверал стартовала миссия Space X CRS-20, которая доставит на МКС 250 пробирок со стволовыми клетками человека; на протяжении месяца они будут развиваться в кости, хрящи и другие ткани в условиях невесомости...

…по мере того как на рынок выходят художественные произведения, разработанные с помощью генеративных алгоритмов и когнитивной робототехники, встает вопрос об авторском праве на них…

>>