как сделать перчатки для лазанья по стенам
Перчатки-пластины, которые позволят человеку передвигаться по вертикальной стене
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Исследователи установили, что удивительные способности геккона удерживаться на отвесных скользких поверхностях объясняются эффектом Ван-дер-Ваальса – возникающими силами межмолекулярного взаимодействия, которых вполне достаточно, чтобы удерживать вес животного даже в том случае, если оно бегает по потоку головой вниз. Эта особенность забавной ящерицы и была положена в основу нового изобретения.
Специалисты из Стэндфордского университета при содействии Министерства обороны США создали рабочую версию устройства, при помощи которого человек может карабкаться по отвесным поверхностям подобно геккону, правда очень, медленно.
По сути, новая разработка – это пластины, которые пристёгиваются на руки при помощи специальных ремешков. Каждая их надеваемых на руку пластин соединена тросами со специальной опорой, которая предназначена для ступни. На каждой из них – по 24 пластины размером с почтовую марку, покрытых волосками их специального кремниевого полимера полидиметилсилоксана. Этот материал – полный аналог волосков на лапах геккона. При сильном нажатии на поверхность пластины надёжно прилипают к ней, и человек не соскальзывает, даже если удерживается на одной руке.
Испытывали устройство на одном из аспирантов. Юноша весом в 70 кг безо всякого труда взобрался по стеклянной стене на высоту 3,5 метра. Всё, что ему было необходимо делать – по очереди «отклеивать» руки с закреплёнными на них пластинами и переставлять их всё выше и выше. Ноги поднимались тросами одновременно с руками. Чтобы перенести пластину, аспиранту было достаточно несколько ослабить на неё давление.
Уже в ближайшем будущем учёные собираются доработать систему, что позволит сделать процесс лазания более плавным. Пока с помощью пластин можно взбираться только по сухим и гладким стенам. Но уже в ближайшем будущем, экипировавшись такими пластинами, можно будет преодолевать и шероховатые стены.
Инновационные пластины-перчатки, которые могут превратить любого желающего в настоящего человека-паука, не единственные в своём роде. Ранее мы рассказывали о перчатках Night Communication для экспрессивного общения в темноте.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
DARPA показало перчатки для лазания по стенам
DARPA в рамках программы Z-Man продемонстрировало подъем человека по стеклянной стене при помощи перчаток, имитирующих лапы геккона. Разработка липучки, которая позволяет ползать по стенам как «Человек-паук», ведется американцами несколько лет.
Научный сотрудник Агентства перспективных исследований США (DARPA) весом около 98 кг с дополнительным грузом в 23 кг поднялся на высоту 25 метров без использования альпинистского снаряжения, если не считать перчатки с полимерным микроструктурированным покрытием, разработанным в Лаборатории Дрейпера в Кембридже (штат Массачусетс). Об этом говорится на официальном сайте DARPA.
Альпинистское снаряжение кардинально не менялось на протяжении долгого времени. Основными инструментами для подъема по-прежнему являются веревка и лестница.
Поскольку лучшими альпинистами в мире животных являются гекконы, было решено брать пример с них. Природе не привыкать – она уже давно является объектом копирования. Эти ящерицы могут ползать вверх по самым разнообразным поверхностям, в том числе гладким, благодаря присоскам на лапах.
Подъемная сила присоски позволяет геккону удерживать свое тело, вися на одном пальце. Палец геккона состоит из крошечных щетинок длиной 100 микрон и радиусом 2 микрона. Каждая щетинка, в свою очередь, образована сотней других щеточек диаметром около 200 нанометров, которые буквально прилипают к поверхности.
На данный момент перчатки с использованием искусственной ткани выглядят как сплющенные подушки, которые не совсем удобны в использовании. Но не нужно забывать, что это одна из первых версий изделия. В будущем наверняка появятся более усовершенствованные модели.
Американские инженеры усовершенствовали перчатки для лазания по стенам (видео)
В новом видео американцы напомнили о своей любви к героям из комиксов. Стэнфордские инженеры показали, как превратиться в «Человека-паука».
Исследователи из Стэнфордского университета провели испытания системы лазания по стенам, разработки которой ведутся американцами уже несколько лет. Используя липучки на руках и ногах, доброволец весом 70 кг смог подняться по стеклянной стене на высоту 3,6 метра. Подобным способом лазил по стенам небоскребов один из популярных героев комиксов Marvel, а также Том Круз в фильме «Миссия невыполнима».
Но в отличие от перчаток Круза и прибора «Человека-паука», устройство, показанное на видео, является реальным и крайне сложным в технологическом плане. Как и геккон, у которого была позаимствована идея, изделие использует силы ван дер Ваальса, обеспечивающие сцепление микроволосков с поверхностью на молекулярном уровне.
Как пишет Gizmodo, ученым удалось увеличить цепкость перчаток за счет использования крошечных щеточек из силиконового материала под названием полидиметилсилоксан. Пока что синтетические липучки работают только на гладких поверхностях, таких как пластик и стекло.
Синтетические липучки обеспечивают практически равномерное распределение нагрузки по всей поверхности материала, что улучшает цепкость и дает возможность вертикального подъема человека с использованием участка, который по площади не превышает ладонь, — сообщили в Стэнфордском университете.
Разработка перчаток-липучек велась при поддержке Агентства по перспективным исследовательским проектам США (DARPA) в рамках программы Z-Man по созданию инновационного снаряжения для лазания по вертикальным поверхностям. В программе также принимают участие ученые из Лаборатории Дрейпера в Кембридже.
По словам инженеров, разработанная ими технология может использоваться не только на Земле, но и в космосе, в условиях невесомости.
Ученые изобрели перчатки, позволяющие ползать по стенам
Поделитесь в соцсетях:
Гекконы одни из немногих животных средней величины, умеющие ползать по вертикальным поверхностям. До недавнего времени ученым казалось, что скопировать механизм гекконов для людей не получится из-за большой разницы в массе, однако более детальный анализ показал что это не так.
Выяснилось что пластинки для крепления на лапках геккона работают достаточно неэффективно, и если устранить их недостатки, то перчатки размером с руку смогут удерживать и человека на вертикальных поверхностях.
Материал используемый в перчатках чем-то похож на липучку. Он также использует микроволокна, особенностью которых является то что они цепляются к поверхности если сила приложена вниз, однако легко отсоединяются если сила приложена перпендикулярно.
Перчатки хорошо работают только на гладких полированных поверхностях, таких как стекло или метал, и теряют свою эффективность во время дождя. Лично мне больше всего понравилось что продемонстрированная система позволяет при необходимости переносить весь вес на ноги и полностью высвобождать руки для других задач.
При таком размере перчатки могут удерживать на стене человека весом до 200 фунтов, это приблизительно 91 кг.
Перчатки для лазания по стенам в закладки
DARPA в рамках программы Z-Man продемонстрировало подъем человека по стеклянной стене при помощи перчаток, имитирующих лапы геккона. Разработка липучки, которая позволяет ползать по стенам как «Человек-паук», ведется американцами несколько лет.
Научный сотрудник Агентства перспективных исследований США (DARPA) весом около 98 кг с дополнительным грузом в 23 кг поднялся на высоту 25 метров без использования альпинистского снаряжения, если не считать перчатки с полимерным микроструктурированным покрытием, разработанным в Лаборатории Дрейпера в Кембридже (штат Массачусетс). Об этом говорится на официальном сайте DARPA.
Альпинистское снаряжение кардинально не менялось на протяжении долгого времени. Основными инструментами для подъема по-прежнему являются веревка и лестница.
Государственное агентство DARPA, которое традиционно занимается военными разработками, запустило программу Z-Man по созданию биологически инспирированного снаряжения для лазания по вертикальным поверхностями из обычных строительных материалов.
Поскольку лучшими альпинистами в мире животных являются гекконы, было решено брать пример с них. Природе не привыкать – она уже давно является объектом копирования. Эти ящерицы могут ползать вверх по самым разнообразным поверхностям, в том числе гладким, благодаря присоскам на лапах.
Подъемная сила присоски позволяет геккону удерживать свое тело, вися на одном пальце. Палец геккона состоит из крошечных щетинок длиной 100 микрон и радиусом 2 микрона. Каждая щетинка, в свою очередь, образована сотней других щеточек диаметром около 200 нанометров, которые буквально прилипают к поверхности.
Для крепления к гладким вертикальным поверхностям новые перчатки, также как и геккон, используют силы ван дер Ваальса. Люди, конечно, тяжелее геккона. Одной из первых проблем, с которыми столкнулись исследователи в процессе создания перчаток-присосок, было масштабирование. Если обычный геккон весит 200 грамм, то среднестатистический человек – 75 килограмм. Чтобы человек смог перемещаться по поверхностям так же, как ящерица, ему потребуется достаточная сила сцепления. Для этого DARPA увеличило площадь поверхности перчаток.
На данный момент перчатки с использованием искусственной ткани выглядят как сплющенные подушки, которые не совсем удобны в использовании. Но не нужно забывать, что это одна из первых версий изделия. В будущем наверняка появятся более усовершенствованные модели.