Созданные китайскими специалистами, полимерные крылья для роботов, имитирующих насекомых, обладают малым весом и не нуждаются в источнике энергии, поскольку приводятся в движение светом.
При разработке всё более компактных летательных аппаратов инженеры сталкиваются с растущими трудностями в вопросах их энергоснабжения — этот аспект, как правило, является наиболее громоздким и занимающим много места в подобных конструкциях. Поэтому создатели постоянно ищут альтернативные решения для обеспечения энергией своих «робонасекомых.
Ниньгуй Юань (Ningyi Yuan), Цзяньнин Дин (Jianning Ding) и их соавторы из Университетов Чанчжоу и Цзянсу представили новый, перспективный метод решения данной задачи статье, опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, согласно описанию китайских разработчиков, «гибкое биобабочкино крыло» (Flexible Bio-Butterfly Wing, FBBW) обеспечивает самостоятельные взмахи крыльев летательного микроаппарата, используя энергию солнечного света.
FBBW представляет собой полимерную пленку, обладающую гибкостью, верхний слой которой покрыт очень тонким слоем наноразмерных металлических кристаллов. Попадающее на эту поверхность излучение нагревает крыло и вызывает расширение его структуры. В результате полимер – фторэтиленпропилен (фторированный этилен-пропилен, FEP) – расширяется в большей степени, чем верхний металлический слой, что приводит к деформации всей конструкции.
При изгибе крыла его верхняя часть попадает в тень. Это приводит к быстрому охлаждению и выпрямлению, подготавливая его к следующему рабочему циклу. Во время тестов опытный образец FBBW закрепили одним концом на неподвижной платформе, что вызывало изгиб и взмахи крыла.
Изменяя различные параметры его функционирования, разработчики достигли частоты взмахов, составляющей около 4,5 Гц – это превышает показатели живых бабочек. Создатели также представили несколько практических примеров использования технологии FBBW, среди которых оказалась миниатюрная плавучая конструкция и устройство, генерирующее электроэнергию за счет колебаний «солнечного крыла».