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デコボコな壁でも吸い付く「スパイダーマンロボット」が開発される (2/2)

2021.01.27 Wednesday

2020.01.27 Monday

前ページ従来の真空吸引ユニットの仕組みと弱点

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ZPDユニットの仕組みと利点

ZPDユニットの吸盤の内部と境界/Credit:AIP

開発された新しい真空吸引ユニットにはZPD(zero pressure difference)メソッドが採用されています。ZPDメソッドでは、吸盤内に直接真空状態を作りません。その代わり、吸盤内に回転する水の層を作り、その内側に真空状態を作ります。この方法により、吸盤の境界における気圧差を無くせるのです。

吸盤内に水が注入されつつ、ファンが回転するようになっています。吸盤内の空気と水が回転すると、密度差によって外側に水のリングができます。

赤線はZPDユニットにおける圧力差を表わしている/Credit:AIP

上図のように、水リングと遠心力により、水リングの内と外で空気が遮断されます。水リングの内側には外から空気が入ってくることがありませんが、吸引ポンプで排出される力が働くので、空気密度が薄くなり、低圧力空間(真空)を保てます。

また、水リング間でのみ急激な圧力変化が生じる(上図赤線)ので、吸盤内の境界付近では大気圧と同じ状態を維持できます。圧力差が無いので、表面がデコボコしていても空気が入ってくることはありません。

ZPDユニットは従来の真空吸引ユニットよりも小型で軽量です。このユニットを使って人間がスパイダーマンのように滑らかではない壁を登ることができます。また、スパイダーロボットも作成されています。

今後は水の消費量削減が目標とされており、より実用的に改善されていくようです。

カエルの生きた細胞だけを使った「生ロボット」の作成に初成功

reference: Phys.org / written by ナゾロジー編集部

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