Созданы диоды, способные передавать и обрабатывать “механические сигналы”

Группа исследователей из Гарвардского университета и Калифорнийского технологического института разработала новый способ передачи и обработки сигналов механической природы, который может стать основой для создания систем управления мягких роботов и других подобных устройств. Учеными были созданы механические аналоги диодов, транзисторов и нескольких видов логических элементов из которых можно составлять схемы, в чем-то подобные электронным, которые выполняют сложную обработку сигналов, подаваемых на их входные цепи.Проблема, с которой пришлось столкнуться ученым, заключается в том, что механические сигналы рассеиваются и теряют свою амплитуду при распространении сквозь среду упругого материала. “Это можно сравнить с попыткой передать что-нибудь азбукой Морзе через стену, покрытую мягким и плотным пенообразным веществом” – пишут ученые. Данная проблема была решена за счет использования так называемых бистабильных лучей (bistable beams), структур из элементов, способных находиться в двух фиксированных состояниях и которые могут высвобождать заключенную в них механическую энергию при прохождении через них сигнала “упругой механической волны”.

Основой элементов цепей обработки механических сигналов являются бистабильные лучи, изготовленные из резиноподобного материала, которые связаны друг с другом цепочками резиновых линейных пружин, способных аккумулировать и хранить механическую энергию. Когда такой луч деформируется, он накапливает энергию. Стараясь вернуться в исходное состояние, луч высвобождает накопленную энергию, которая формирует механическую волну, распространяющуюся подобно падающим по цепочке костяшкам домино.Взяв за основу элементы из бистабильных лучей, ученые при помощи трехмерного принтера изготовили диоды и логические элементы из мягкого материала. При этом, созданные логические элементы, в зависимости от сигнала на одном из входов, могут выполнять различные логические функции, И (AND) и ИЛИ (OR), к примеру.

А в своей будущей работе исследователи планируют объединить элементы “механической логики” с пневматическими и гидравлическими устройствами, что позволит получить приводы и двигатели для мягких роботов, обеспечивающие чрезвычайно высокую точность их работы. Взято с http://dailytechinfo.org/