Японские инженеры из Токийского университета придумали, как приспособить биметаллические пластины для изготовления шагающей конструкции Thermobot. Она может «ходить» по нагретой поверхности благодаря нагреванию и охлаждению пластин. Свою работу учёные представили на международной конференции по интеллектуальным системам и робототехнике IROS 2015 в Гамбурге (Германия).
Биметаллические пластины давно используются в инженерном деле в качестве различного рода предохранителей и устройств циклического действия. Пластинки из металлов с сильно отличающимися коэффициентами теплового расширения соединяют вместе. При нагревании один металл расширяется сильнее другого, в результате чего пластина изгибается. Последующее охлаждение возвращает ей первоначальную форму.
Японцы же применили этот подход к изготовлению шагохода. Походка полученной конструкции лишена элегантности и отсылает зрителя к миниатюре комик-группы «Монти Пайтон», «Министерство дурацких походок». Но зато, преимуществом шагохода является простота его конструкции. Это всего лишь две «ноги» на одной общей оси.
Особая развесовка ног приводит к тому, что после заваливания на бок противоположная нога отклоняется вперёд. Таким образом Термобот и делает шаги, приподнимая одну ногу за другой, подобно человеку, пытающемуся пробежать по горящим углям.
Работоспособность Термобота сохраняется только при определённых условиях – чтобы биметаллические пластины эффективно охлаждались, необходимо, чтобы поверхность для ходьбы была значительно теплее окружающей среды. В идеале, разница температур должна составлять не менее 50 градусов. В эксперименте, записанном на видео, Термобот вышагивает по поверхности, нагретой до 170 градусов Цельсия, при температуре окружающего воздуха в 26 градусов.
Пока сложно представить себе практическое применение подобной технологии. Если доработать Термобота так, чтобы он успешно функционировал при меньшей разнице температур, из него может выйти забавная игрушка, не требующая источника питания. Возможно, что пытливый ум инженеров придумает подходящее применение для такого движения, работающего от разницы температур.
sashabeep
Как-то наименование «шагоход» укрепилось в мозгу
Raegdan
Вполне себе сыскал там, где подходит очень медленный и тяговитый мотор, например в насосах, где можно пропорционально увеличить поршни. Заменить ДВС он не может только из-за огромных потерь на редукторе с потребным передаточным числом, а так — обыкновенная тепловая машина.
Mulin
А на данном этапе и не требуется практического применения. Интерес скорее академический — для возможных будущих применений. Скажем, лет через десять, в некоем устройстве потребуется некая технология и описанный принцип как нельзя кстати подойдет. А тут еще и отчет с результатами исследований и целая научная работа.
Artystarty
Ха, забавно, что «успехов не сыскал»: "Применение двигателя Стирлинга"
В статье говорится, что «Двигатель Стирлинга может использоваться для преобразования солнечной энергии в электрическую», но я находил в сети описание реально работающей тепло-электростанции (где-то в американской пустыни, если не ошибаюсь), в которой используется двигатель Стирлинга.
sashabeep
С теми энергозатратами, которые будут крутить двигатель стирлинга с достаточной скоростью для генератора — проще и быстрее кипятить воду и крутить турбину паром
Artystarty
Аргументы в виде цифр и наглядного сравнения, пожалуйста, а не в виде анекдота.
sashabeep
Достаточный аргумент — отсутствие двигателей Стирлинга в составе ТЭЦ
Artystarty
Давайте тогда уже атомную энергетику рассмотрим, чё уж там мелочиться.
Вы же не хуже меня можете знать, что ТЭЦ работают на «неэкологичном» топливе. Будущее, наверняка не за ними, а за «естественными» источниками энергии. В этой индустрии всё только начинается.
Вообще, вопрос был в том, что двигатель Стирлинга якобы «успехов не сыскал». На что я резонно ответил, что он всё-таки находит применение в своей узкоспециализированной нише, хотя и не так распространён, как двигатели, работающие по другим принципам.
sashabeep
Да на чем бы то ни было — техпроцесс невыгоден. Как замена паровому двигателю двигатель Стирлинга подходит — да, узкоспециализированная ниша, не встречается массово — значит не пользуется особым успехом в силу своих ограничений
Artystarty
Чтобы найти истину в этом вопросе, нужно глубоко вникнуть в тему. Финансовая составляющая — тоже аргумент. Инициаторы подобных тепло-электростанций не с бухты-барахты их строят. Наверное же, проводили обоснование затрат и возможный «выхлоп» для инвесторов, у которых брали средства. Вряд ли среди них есть несведущие люди, которые не понимают, что делают и не знают о том что «техпроцесс невыгоден». Так можно спорить долго и до бесконечности.
А пока что «ветер дует, лопасти крутятся, лампочка горит», чтобы мы не думали по этому поводу ))
Frenology
MGS?
vintage
Не проще ли сделать спирали (как рукава галактики) из таких биметаллов и получить более-менее стабильное движение в градиенте температур?