Denna lilla vinge skulle en dag kunna användas i robotar eller enheter för att skörda solenergi. Kredit:American Chemical Society
I den antika grekiska mytologin, Ikaros vaxvingar smälte när han vågade flyga för nära solen. Nu, forskare som rapporterar in ACS tillämpade material och gränssnitt har gjort konstgjorda vingar som faktiskt drivs av solen. De små vingarna, som kan flaxa ännu snabbare än fjärilar, skulle någon dag kunna användas i robotar eller enheter för solenergiskörd, säger forskarna. Se en video av de flaxande vingarna i aktion här.
Ljusdrivna ställdon – enheter som omvandlar ljus direkt till mekaniskt arbete – har väckt uppmärksamhet eftersom de är trådlösa och lätta att styra. Dock, att fortsätta, de kräver vanligtvis en högintensiv ljuskälla som kan slås på och av, eller ytterligare hårdvara. Ningyi Yuan, Jianning Ding och kollegor ville utveckla en flexibel film som kunde omvandla naturligt solljus till en flaxande rörelse, utan att behöva ytterligare hårdvara.
För att göra sin enhet, som de kallade en flexibel bio-fjärilsvinge (FBBW), forskarna belade ett tunt polymerark med en nanokristallin metallisk film. När teamet fixerade ena änden av FBBW-remsan på ett stöd och lyste simulerat solljus på den, temperaturen på remsan ökade, och den fria änden krullades ihop på grund av den stora skillnaden i termisk expansion mellan metall- och polymerskikten.
Sedan, den böjda delen av FBBW skuggade metallskiktet nedanför, vilket gör att temperaturen sjunker och remsan vecklas ut. Kontinuerliga cykler av böjning och utvikning producerade en flaxande rörelse som kunde överskrida frekvensen av faktiska fjärilsvingar. Teamet demonstrerade FBBW i en ljusdriven virvel- och segelbåt, och i en enhet som omvandlade solljus till en elektrisk ström. Det skulle en dag kunna användas i flygande djurrobotar, bland andra applikationer, säger forskarna.