Для современного сетевого контента в целом не хватает потребителей и потребностей

Для современного сетевого контента в целом не хватает потребителей           и потребностей.

Фото oboi-na-stol.com

Росгвардия получает новые мобильные солнечные электростанции

Росгвардия получает новые мобильные солнечные электростанции

https://topwar.ru/103722-rosgvardiya-poluchaet-novye-mobilnye-solnechnye-elektrostancii.html

 

Холодная Первая мировая и трансформация мир-системы

Последние события международной политики, вроде действий Дональда Трампа напоминают относительно холодную Первую мировую, когда исчез прежний миропорядок…

В Исландии очень многое хорошо получается

В Исландии очень многое хорошо получается. И не потому, что «страна маленькая» А по причине гармоничного взаимодействия вертикальных и горизонтальных связей в обществе. А также достаточно эффективной коммуникации общества и личности. Человек знает, как донести до сограждан свою точку зрения, и каким критериям она должна соответствовать, чтобы её приняли. Общество, как и человек, также следует чёткому общепринятому алгоритму.

Меньше секса и наркотиков: что происходит с американскими подростками?

Меньше секса и наркотиков: что происходит с американскими подростками?

Источник: Davide Cantelli/CC0

Первоначальная публикация: https://news.mail.ru/society/33792506/?social=fb

От редакции: хорошо когда меньше пьют и употребляют наркотики. Но без молодёжного общения и интереса к противоположному полу люди вымрут. 

Согласно исследованию, проведенному Министерством здравоохранения США, при этом все же выросли другие негативные показатели.

Как выяснилось, за последние десять лет американские подростки стали значительно меньше заниматься сексом и пробовать наркотики. Впрочем, выросли другие негативные показатели — депрессивность, суицидальные мысли и попытки самоубийства. Цифры приводит ведущий CBS Джеф Глор:

По результатам последнего опроса Минздрава США, только около 40% подростков ответили, что у них был сексуальный опыт. Десять лет назад показатель превышал 48%. Только 14% признаются, что пробовали наркотики — в 2007 году было 23%. Однако теперь подростки несколько чаще сообщают о травле со стороны сверстников, а также о наличии суицидальных мыслей и непроходящего ощущения печали. Кроме того, 15% сообщили о случаях сотрясения мозга.

В целом, тенденция к снижению уровня вредных привычек и неприемлемых моделей поведения у подростков наблюдается во многих странах западного мира. Например, два года назад Исландия отчиталась о достижении рекордного для Европы показателя — только 5% 16-летних исландцев сообщили о том, что они хотя бы раз чувствовали себя пьяными. При этом за 20 лет до этого Рейкьявик был худшим крупным городом Европы по этому параметру, подчеркнул в интервью BBC мэр исландской столицы Дагур Эгертсон:

Это была огромная проблема 20 лет назад, огромная проблема. Но теперь Рейкьявик из худшей столицы Евросоюза с точки зрения подросткового алкоголизма, курения и наркомании — стал лучшей. А это вполне впечатляет, не правда ли? Чтобы добиться этого, сперва следует принять политическое решение действовать на основании исследований и науки. Затем подключить финансирование и начать взаимодействие как со школами и молодежными объединениями, так и напрямую с родителями — тогда можно получить результат. Вполне возможно, что мы победили Англию на Евро-2016 именно благодаря этой программе.

Среди мер, которые позволили добиться рекордного оздоровления молодежи в Рейкьявике, спонсирование внешкольных учебных, социальных и спортивных клубов; комендантский час для подростков; ежегодные опросы в школах, чтобы идентифицировать наиболее острые проблемы.

Эксперты связывают общезападную тенденцию к снижению сексуальности и росту асоциального поведения у подростков с ростом благосостояния в обществе. В России в нулевых годах наблюдался тот же феномен, однако в последние кризисные годы тренд обернулся вспять, рассказывает социальный психолог Алексей Рощин:

Эта необходимость выживания как раз, по сути дела, имеет функцию терапии для слишком погруженных в виртуальную реальность подростков. Она их оттуда вырывает, она именно дает им эти самые навыки адаптации. Эта проблема, в том числе и асексуальности, и депрессий, несколько уходит на второй план в нашей стране. То есть, на самом деле, получается парадокс: чем ниже благосостояние, тем в принципе болезни XXI века становятся менее опасными для подростков.

В исследовании Минздрава США участвовали почти 4 миллиона американских несовершеннолетних. Ученые отмечают, что данные нельзя считать абсолютно точными, поскольку подростки заполняли опросы самостоятельно.

 

На какие расстояния эффективно передавать электроэнергию?

На какие расстояния эффективно передавать электроэнергию?

Автор- Максим Козин

Первоначальная публикация: портал «Попмеханика» https://www.popmech.ru/technologies/15237-na-kakie-rasstoyaniya-effektivno-peredavat-elektroenergiyu/

Процесс передачи электрической энергии уже давно не вызывает у нас удивления. Электричество настолько прочно вошло в нашу жизнь, что представить себе ситуацию, когда его нет, для большинства из нас почти не возможно. За последние десятилетия были проложены миллионы километров проводов. Стоимость работ по вводу их в работу и эксплуатации составляет триллионы рублей. Но зачем строить протяженные ЛЭП, когда можно у каждого потребителя поставить генератор? Есть ли зависимость между длиной ЛЭП и качеством передаваемой электроэнергии? На эти и другие вопросы я и попытаюсь ответить.

Провода и генераторы

Сторонники распределенной генерации полагают, что будущее энергетики состоит в использовании небольших генерирующих устройств каждым потребителем. Можно подумать, что столь привычные нам опоры ЛЭП доживают свои последние деньки. Попробую встать на защиту «старушек» ЛЭП и рассмотреть те плюсы, которые получает энергосистема при строительстве протяженных линий электропередачи.

Во-первых, транспорт электрической энергии напрямую конкурирует с транспортом топлива по железной дороге, нефте- и газопроводам. При их удаленности или отсутствии строительство линий электропередачи является единственным оптимальным решением для энергоснабжения.

Во-вторых, в электротехнике уделяется пристальное внимание резервированию мощности. Согласно правилам проектирования энергосистем, резерв должен обеспечивать работу энергосистемы при потере любого ее элемента. Сейчас этот принцип называется «N-1». Для двух изолированных систем суммарный резерв будет больше, чем для связанных, а меньший резерв — это меньшее количество денег, потраченных на дорогостоящее электрооборудование.

В-третьих, экономия достигается за счет более грамотного управления энергоресурсами. Атомные электростанции, гидроэлектростанции (за исключением малой генерации) по понятным причинам зачастую расположены в отдалении от крупных городов и поселений. Без линий электропередачи «мирный атом» и гидроэлектроэнергия не были бы использованы по их прямому назначению. Разветвленная энергосистема также позволяет оптимизировать загрузку и прочих видов электростанций. Ключ к оптимизации — управление очередью загрузки. Вначале загружаются электростанции с более дешевым производством каждого кВт*ч, затем уже электростанции с более дорогим. Не стоит забывать и о часовых поясах! Когда в Москве пик энергопотребления, в Якутске этот показатель невелик. Отдавая дешевую электроэнергию в разные часовые пояса, мы стабилизируем загрузку генераторов и сводим к минимуму издержки производства электричества.

Не стоит забывать и о конечном потребителе — чем больше у нас возможностей доставить до него электрическую энергию от разных источников, тем меньше вероятность, что когда-нибудь его энергоснабжение прервется.

К минусам построения разветвленной электросети можно отнести: сложное диспетчерское управление, трудную задачу автоматического управления и работы релейной защиты, появление необходимости дополнительного контроля и регулирования частоты передаваемой мощности.

Однако отмеченные недостатки не могут нивелировать положительный эффект от построения разветвленной энергосистемы. Развитие современных систем противоаварийного управления и компьютерных технологий постепенно упрощают процесс диспетчерского управления и увеличивают надежность электросетей.

Постоянный или переменный?

Существует два принципиальных подхода к передаче электроэнергии — использование переменного или постоянного тока. Не вдаваясь в подробности, отметим, что для небольших расстояний гораздо эффективнее использовать переменный ток. Но при передаче электроэнергии на расстояния свыше 300 км практичность использования переменного тока уже не так очевидна.

Связано это в первую очередь с волновыми характеристиками передаваемой электромагнитной волны. Для частоты 50 Гц длина волны составляет примерно 6000 км. Оказывается, что в зависимости от протяженности ЛЭП существуют физические ограничения на передаваемую мощность. Максимум мощности можно передать при длинах ЛЭП порядка 3000 км, что составляет половину длины передаваемой волны. К слову, этот же объем мощности передают по ЛЭП протяженностью в 10 раз меньше. При прочих размерах линий объем мощности может достигать всего лишь половины от данного значения.

В 1968 году в СССР был осуществлен уникальный и пока единственный в мире эксперимент по передаче мощности на расстояние 2858 км. Была собрана искусственно схема передачи, включающая в себя участки Волгоград-Москва-Куйбышев (ныне Самара)-Челябинск-Свердловск (ныне Екатеринбург) на напряжении 500 кВ. Опытным путем были подтверждены теоретические исследования длинных линий.

Из рекордсменов по протяженности можно выделить проложенную в Китае ЛЭП в 2200 км от восточной провинции Хами до города Чженчжоу (столица провинции Хэнань). Стоит отметить, что полный ее ввод в эксплуатацию намечен на 2014 год.

Также не стоит забывать о напряжении линий. Со школы нам знаком закон Джоуля-Ленца P = I? R, который постулирует, что потери электрической энергии зависят от значения электрического тока в проводе и от материала, из которого он изготовлен. Мощность, передаваемая по линиям электропередачи, есть произведение тока на напряжение. Чем выше напряжение, тем меньше ток в проводе и тем самым меньше уровень потерь электроэнергии при передаче. Отсюда следствие: если мы хотим передавать электроэнергию на большие расстояния, необходимо выбирать как можно большее напряжение.

При использовании переменного тока в протяженных ЛЭП возникает ряд технологических проблем. Главная проблема связана с реактивными параметрами линий электропередачи. Емкостное и индуктивное сопротивление проводов оказывают существенное влияние на потери напряжения и мощности при передаче, возникает необходимость поддержания уровня напряжения на должном уровне и компенсации реактивной составляющей, что достаточно ощутимо увеличивает стоимость прокладки километра провода. Высокое напряжение заставляет использовать большее количество гирлянд изоляции, а также накладывает ограничение на сечение провода. Все вместе увеличивает суммарный вес всей конструкции и влечет за собой необходимость использовать более устойчивые и сложные по своей конструкции опоры ЛЭП.

Этих проблем можно избежать, используя линии постоянного тока. Провода, используемые в линиях постоянного тока, дешевле и дольше служат при эксплуатации в связи с отсутствием частичных разрядов в изоляции. Реактивные параметры электропередачи не оказывают существенного влияния на потери. По линиям постоянного тока наиболее эффективно передавать мощность от генераторов, так как возможен выбор оптимальной скорости вращения ротора генератора, что повышает КПД его использования. Минусами использования линий постоянного тока является высокая стоимость выпрямителей, инверторов и различных фильтров для компенсации неизбежно появляющихся высших гармоник при преобразовании переменного тока в постоянный.

Но чем выше длина линии электропередачи, тем эффективнее использовать линии постоянного тока. Существует некоторая критическая длина ЛЭП, которая позволяет оценить целесообразность использования постоянного тока при прочих равных условиях. По данным американских исследователей для кабельных линий эффект ощутим при длинах более 80 км, но величина эта все время уменьшается при развитии технологий и удешевлении необходимых комплектующих.

Самая длинная линия постоянного тока в мире опять же расположена в Китае. Соединяет она ГЭС Сянцзяба (Xiangjiaba Dam) с Шанхаем. Ее длина составляет почти 2000 км при напряжении 800 кВ. Достаточно много линий постоянного тока находится в Европе. В России можно выделить отдельно вставку постоянного тока Выборг, соединяющую Россию и Финляндию, и высоковольтную линию постоянного тока Волгоград-Донбасс протяженностью почти 500 км и напряжением 400 кВ.

Холодные провода

Принципиально новый подход к передаче электрической энергии открывает явление сверхпроводимости. Вспомним, что потери электрической энергии в проводе зависят помимо напряжения еще и от материала провода. Сверхпроводящие материалы обладают почти нулевым сопротивлением, что теоретически позволяет передавать электрическую энергию без потерь на большие расстояния. Минусом использования данной технологии является необходимость постоянного охлаждения линии, что иногда приводит к тому, что стоимость системы охлаждения значительно превышает потери электрической энергии при использовании обычного не сверхпроводимого материала. Типовая конструкция подобной ЛЭП состоит из нескольких контуров: провод, который заключен в кожух с жидким гелием, опоясывающий их кожух из жидкого азота и менее экзотичная тепловая изоляция снаружи. Проектирование таких линий ведется ежедневно, но до практической реализации доходит не всегда. Самым успешным проектом можно считать линию, построенную American Superconductor в Нью-Йорке, а самым амбициозным проектом — ЛЭП в Корее, протяженностью около 3000 км.

Прощайте, провода!

Идеи не использовать провода вообще для передачи электрической энергии возникли уже достаточно давно. Разве не могут вдохновлять опыты, которые проводил Никола Тесла в конце XIX — начале XX века? По свидетельствам его современников, в 1899 году в Колорадо-Спрингс Тесла смог заставить загореться две сотни лампочек без использования каких-либо проводов. К сожалению, записей о его работах почти не осталось, и повторить подобные успехи смогли лишь спустя сотню лет. Технология WiTricity, разработанная профессором MIT Марином Солячичем, позволяет передавать электрическую энергию без использования проводов. Идея заключается в синхронной работе генератора и приемника. При достижении резонанса возбуждаемое переменное магнитное поле излучателем в приемнике преобразуется в электрический ток. В 2007 году был успешно проведен эксперимент подобной передачи электроэнергии на расстояние в несколько метров.

К сожалению, современный уровень развития технологий не позволяет эффективно использовать сверхпроводящие материалы и технологию беспроводной передачи электрической энергии. Линии электропередачи в привычном для нас виде будут еще долго украшать поля и окраины городов, но даже их правильное использование позволяет принести существенную выгоду для развития всей мировой энергетики.

Тольяттинские студенты создали электромобиль на солнечной энергии и с 3D-печатными компонентами

Тольяттинские студенты создали электромобиль на солнечной энергии и с 3D-печатными компонентами

Первоначальная публикация: http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/tolyattinskie-studenty-sozdali-elektromobil-na-solnechnoy-energii-i-s-3d-pechatnymi-komponentami/

news3dtoday

Студенты Тольяттинского государственного университета применили технологии 3D-печати в разработке электрокара на солнечных батареях, совершенно случайно напоминающего гольф-карт. Разработчики считают, что транспортное средство пригодится для перевозки полицейских.

 

Пресс-служба опорного вуза сообщает, что разработкой электромобиля Green Line занимались студенты нескольких институтов, а проект считается приоритетным и включен в стратегический проект «Высшая инженерная школа». Основной вклад внесли студенты института машиностроения ТГУ.

 

«Идея создания электрокара родилась еще осенью 2016 года. Точно уже и не скажешь, кто предложил первый – я, исполняющий обязанности заведующего кафедрой «Проектирование и эксплуатация автомобилей» Александр Бобровский или студентка тогда еще первого курса Полина Плиговка. Мы просто обсуждали транспорт будущего и перспективы создания концепта такого транспорта на платформе нашего вуза. Для начала решили попробовать создать электромобиль на солнечных элементах. В начале работы обнаружилась проблема – отсутствие финансирования», – рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры «Проектирование и эксплуатация автомобилей» ТГУ Людмила Угарова.

 

Часть денег разработчики выручили сдачей макулатуры и металлолома, а остальные средства получили посредством конкурсных грантов, взяв призовые тридцать тысяч рублей на внутривузовском конкурсе, затем десять тысяч на конкурсе в Екатеринбурге и еще полмиллиона сроком на два года за победу в программе «УМНИК-НТИ». Стоимость прототипа при этом оценивается в 180 тысяч рублей.

 

Электромобиль способен перевозить двух человек со скоростью до двадцати километров в час, но практическая скорость ограничена до 9 км/ч из соображений безопасности. В конструкции используются 3D-печатные и композитные компоненты, система рекуперации энергии при торможении и вентильный электродвигатель с высоким коэффициентом полезного действия. Мощность силовой установки достигает 1,5 кВт. Питается мотор от литий-железно-фосфатных аккумуляторов с подзарядкой от солнечных элементов мощностью 300 Вт.

 

Команда планирует развивать проект и создать на базе электромобиля беспилотный вариант. Разработка позиционируется в качестве транспортного средства для эксплуатации в парках, на стадионах и набережных, перевозки полицейских, сотрудников сервисных служб и медицинского персонала.

 

В ракетных двигателях Энергомаша применят аддитивные технологии и композитные материалы

В ракетных двигателях Энергомаша применят аддитивные технологии и композитные материалы

news3dtoday

Первоначальная публикация: http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/v-raketnykh-dvigatelya-energomasha-primenyat-additivnye-tekhnologii-i-kompozitnye-materialy-/

Главный конструктор Научно-производственного предприятия НПО «Энергомаш» рассказал о перспективах применения 3D-принтеров в разработке и производстве ракетных двигателей, в том числе вариантов на сжиженном природном газе.

 

Как утверждает главный конструктор НПО «Энергомаш» Петр Лавочкин, предприятие намеревается использовать аддитивные технологии в разработке и производстве двигателя с тягой 80-100 тонн на основе РД-120, изначально сконструированного для ракет-носителей «Зенит» и запущенного в серийное производство на украинском Южном машиностроительном заводе (Южмаш). Маркетологи химкинского предприятия считают, что при условии достижения конкурентной цены новые двигатели могут быть востребованы на коммерческом рынке.

 

«Стоит задача не просто воспроизвести двигатель, а спроектировать его заново, сделать его менее трудоемким с точки зрения производства, чтобы он имел не только отличные энергетические характеристики, но и привлекательную, конкурентоспособную стоимость. Благодаря развитию аддитивных технологий у нас появляется возможность за несколько часов сделать ту работу, на которую раньше ушли бы месяцы. Например, печать такой сложной сборочной единицы, как смесительная головка. Снижение трудоемкости – колоссальное. Но есть и сложности. Одна из них – подбор и применение материалов, обладающих хорошей прочностью и хорошей теплопроводностью. Работаем вместе с ведущими металлургическими институтами страны и все работы проводим за собственные средства. Пока идут предварительные расчеты, после которых будет принято решение по диапазону тяги и схеме двигателя. Новый двигатель будет создан полностью в цифре, планируем максимально использовать аддитивные технологии и композитные материалы», – рассказывает Левочкин.

 

Параллельно НПО «Энергомаш» ведет работы над кислородно-метановым двигателем. Как поясняет генеральный директор Игорь Арбузов, такие силовые установки обладают рядом преимуществ – отсутствием нагара, пониженными нагрузками и возможностью многоразового использования. Кроме того, применение в качестве топлива природного газа облегчит развитая сырьевая база, тогда как запасы подходящего керосина дефицитны. Еще в 2012 году бывший главный конструктор Энергомаша Владимир Чванов пояснял, что для заправки ракет нужны определенные сорта керосина, получаемые из нефти, добываемой на Троицко-Анастасиевском месторождении в Краснодарском крае. Запасы месторождения иссякают, а потому топливо приходится перегонять из других сортов нефти, что ведет к значительному повышению себестоимости.

 

Наконец, технологии 3D-печати планируется использовать в производстве силовых установок для перспективных ракет-носителей среднего класса «Союз-5», позиционируемых в качестве аналога ракетам «Falcon 9» американской компании SpaceX. На базе «Союза-5» рассматривается и создание сверхтяжелой ракеты – прямого конкурента проекту «Ангара» и нового носителя пилотируемых космических аппаратов. На первые ступени планируется устанавливать модернизированные двигатели РД-171МВ, а вторые оборудовать четырехкамерными РД-0124, применяемыми на ракетах «Союз 2.1б». В феврале этого года Роскосмос отрапортовал об успешных огневых испытаниях 3D-печатных камер сгорания РД-0124. Интересен и тот факт, что «Союз-5» разрабатывается на основе все тех же ракет-носителей «Зенит», при этом РД-0124 должны заменить РД-120 для устранения зависимости от украинских поставщиков, а теперь Энергомаш взялся за модернизированную версию РД-120.

 

Будущее «Союза-5» тем временем не безоблачно из-за сокращающегося бюджета Роскосмоса и дочерних предприятий, в число которых входит НПО «Энергомаш». В ближайшие три года федеральная космическая программа недополучит примерно 150 миллиардов рублей, при этом общая стоимость программы на 2016-2025 годы изначально оценивалась в 1,4 триллиона рублей. Как считает научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев, сокращение бюджета приведет к невозможности создания новой ракеты-носителя и сверхтяжелого варианта на ее основе. Кроме того, Моисеев сомневается в целесообразности проекта, напоминая о средствах, вложенных в «Ангару».

«Можно сказать, что то, что только что запланировано – сверхтяжелая ракета – она не нужна, потому что для нее нет нагрузок, а это уже миллиард только на эскизный проект. Также сомнительна разработка новых ракет-носителей по своей целесообразности, потому что у нас число грузов, которые мы выводим, достаточно хорошо известно, и оно не растет стабильно. Ракету надо делать, если поставлена задача что-то доставить такое, что старые ракеты не могут сделать», – поясняет Моисеев.

 

Британские ученые разрабатывают летающие асфальтоукладчики с 3D-принтерами

Британские ученые разрабатывают летающие асфальтоукладчики с 3D-принтерами

Первоначальная публикация: http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/britanskie-uchenye-razrabatyvayut-letayushchie-asfaltoukladchiki-s-3d-printerami/

news3dtoday

Британские ученые, подарившие человечеству закон всемирного тяготения и раскрывшие связь между супружескими изменами и похудением, взялись за разработку летающих асфальтоукладчиков, оснащенных 3D-принтерами. Рассказываем, что они задумали на этот раз.

Как оказывается, одна из двух главных российских проблем не обходит стороной и Великобританию: дороги все чаще приходят в упадок, пополняясь трещинами и выбоинами. Муниципальные власти города Лидс принимают решительные меры, запустив инициативу под названием «Саморемонтирующийся город». Программа предусматривает ремонт и обслуживание городской инфраструктуры с помощью различных роботизированных систем. Роботов собираются применять для поддержания в должном состоянии водопроводных магистралей и канализации, ремонта уличных фонарей и даже дорог.

Разработкой роботизированных асфальтоукладчиков занимаются инженеры из Университетского колледжа Лондона и Лидского университета. Идея заключается в использовании комплексной системы: небольшие, но юркие колесные аппараты будут обследовать дорожные покрытия на наличие трещин, после чего гусеничные роботы с запасом асфальта будут ремонтировать покрытие. Быструю доставку наземных роботов планируется осуществлять с помощью воздушных беспилотников.

Как вариант, рассматривается установка 3D-принтеров непосредственно на летающие дроны и 3D-печать поверх трещин композиционными материалами. Расчет делается на оперативный ремонт, что позволит поддерживать дороги в удовлетворительном состоянии и оттягивать полную замену дорожных покрытий, а также минимизировать неудобства для водителей.

«Если работать по ночам, можно управиться за минуту: останавливаемся над трещиной, ремонтируем, и все готово. В четыре часа утра можно задержать движение на минуту. С шоссейными дорогами история другая, но я думаю, что даже в крупных городах работа автономных ремонтных аппаратов глухой ночью практически не скажется на движении», – считает профессор лондонского Университетского колледжа Марк Мёдовник.

До окончания научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ остается два с половиной года, после чего роботы-асфальтоукладчики пройдут испытания на городских улицах. Полного размаха программа «Саморемонтирующийся город» должна достигнуть к 2050 году. На реализацию проекта автоматизированных ремонтных систем выделен грант в размере 4,2 миллионов фунтов стерлингов. Напомним, что схожие летающие 3D-принтеры разрабатывает китайская компания DediBot, но с расчетом на строительство зданий.

 

Ученые MIT печатают на 3D-принтере резвых магнитных роботов

Ученые MIT печатают на 3D-принтере резвых магнитных роботов

news3dtoday

Первоначальная публикация: http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/uchenye-mit-pechatayut-na-3d-printere-rezvykh-magnitnykh-robotov/

НОВОСТИ

 

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) экспериментируют с интересной методикой аддитивного производства роботов, управляемых внешними магнитными полями и демонстрирующих впечатляющую прыть. Поведение роботов программируется во время 3D-печати. Рассказываем, как это работает.

 

Исследования ведутся инженерной командой под руководством профессора факультета машиностроения и факультета гражданской и экологической инженерии Сюань Хэ Чжао. Опытный 3D-принтер использует технологию робокастинга (Direct Ink Writing) и печатает эластичным материалом, видимо силиконом, насыщенным частицами ферромагнетика.

 

Конструктивной особенностью 3D-принтера является наличие кольцевого электромагнита, окружающего сопло печатающей головки. Электромагнит позволяет произвольно менять ориентацию магнитных частиц на конкретных участках еще не отвердевших слоев, за счет чего и достигается направленное изменение формы готовых 3D-печатных роботов под воздействием магнитных полей.

 

Разработчики шутливо сравнивают роботов с марионетками, только без нитей. Команда изготовила несколько опытных образцов магнитных роботов – сжимающиеся патрубки, складывающиеся листы и кольцо со встроенной проводкой и разноцветными светодиодами. Под воздействием магнитного поля кольцо деформируется, а направление линий определяет, какие светодиоды загорятся – зеленые или красные. Еще один робот отдаленно напоминает паука и способен ползать, перекатываться, подпрыгивать и сворачиваться.

 

Последний вариант наглядно демонстрирует одну из главных целей команды – разработку дешевых, миниатюрных биомедицинских роботов. Паукообразный вариант способен оборачиваться вокруг таблетки и перемещаться в заданном направлении, демонстрируя возможность точечной доставки препаратов в человеческом организме. Помимо дешевизны и высокой управляемости такие роботы отличаются еще и высокой подвижностью, моментально изменяя форму, что выгодно отличает их от большинства разработок в области 4D-печати.

 

«Мы полагаем, что в биомедицине эта технология может найти ряд применений. Например, можно установить управляемый жгут вокруг кровеносного сосуда и регулировать поток крови. Либо же запускать робота в пищеварительный тракт для зондирования, сбора образцов тканей или точечной доставки лекарственного препарата. Роботы могут получать самый разный функционал. Нужно лишь спроектировать, провести испытания на симуляторе и напечатать», – рассказывает руководитель проекта.