Группа исследователей из Технологического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology), Нидерланды, и Кентского Государственного университета, США, создали миниатюрного полимерного «робота», устройство, которое выполняет прямое преобразование энергии света в энергию механического движения. Под воздействием ультрафиолетового света это «робот» изгибается, словно гусеница, и он может быть использован в качестве своего рода «двигателя» для механизмов, перемещающих небольшие объекты в труднодоступных для людей местах.
Устройство, размером с канцелярскую скрепку, состоит из тонкого слоя жидкокристаллического полимера, наложенного на слой другого эластичного полимерного материала. При этом, длина верхнего слоя немного меньше длины слоя основания, вследствие чего в одном месте получившейся двухслойной структуры возникает выступ, а в другом — впадина.
Когда ультрафиолетовый свет освещает структуру, то наибольшее количество света поглощается материалом, находящимся на верхней части выступа. Светочувствительные молекулы в верхнем слое материала изменяют свою структуру, что заставляет этот слой растягиваться. При достижении определенного уровня растяжения верхнего слоя материала нижнее эластичное основание действует как пружина и то, что было выступом, становится впадиной, а бывшая впадина становится выступом.
Описанный выше цикл поглощения света и изменения формы повторяется снова и полоска «робота» совершает волнообразные движения, подобные движениям гусеницы. В результате этих движений «робот» движется по поверхности со скоростью в половину сантиметра в секунду, удаляясь от источника света. А для того, чтобы заставить «робота» двигаться в обратную сторону, требуется всего лишь перевернуть его, поместив светочувствительный слой ниже слоя эластичного полимера.
Во время лабораторных экспериментов такой «робот-гусеница» смог передвигать объекты, превосходящие его самого по габаритам и по массе. А ученые видят возможность применения такого материала в покрытии для «умных» окон и солнечных батарей, которые сами будут периодически стряхивать с себя оседающую на них влагу, снег, пыль и грязь.
Источник:
