leaser | Svět2000

Ochrana před paděláním: ruští fyzici vynalezli neviditelné křemíkové nanoznačky

12/08/2022 Adam Walko 3 min read 236 Zobrazení ©, aitorství, křemík, leaser, ochrana, padělek, štítek

Ruští vědci vyvinuli štítky z křemíkových nanočástic na ochranu před paděláním. Každá taková etiketa má díky fyzikálním vlastnostem nanočástic unikátní parametry. Obrázek není vidět pouhým okem: takové označení poznáte tak, že vyfotografujete místo jeho aplikace a obrázek nahrajete do speciálního programu. Podle odborníků bude vývoj žádaný mezi výrobci zboží vyráběného v omezeném množství, napsal server RT.com.

Fyzici z Univerzity ITMO vytvořili technologii pro nanášení štítků z křemíkových nanočástic na zboží, které mají chránit před paděláním. RT to oznámila tisková služba ITMO. Výsledky jsou publikovány v časopise ASC Applied Nano Materials.

Při tvorbě etiket použili vědci metodu laserové ablace – tzv. odstranění nebo přeměnu látky na povrchu materiálu pomocí laserového záření. K získání křemíkových nanočástic se navíc používá laserová ablace. Autoři práce působili laserovými pulsy na křemíkový film navrstvený na sklo. Díky tomu vznikly křemíkové nanočástice, které zůstaly na povrchu ve formě speciální etikety. I když obecný tvar takového obrázku (například ve formě loga) lze naprogramovat, každý štítek bude jedinečný díky vlastnostem křemíkových nanočástic.

„Laser působí na silikonový film, v důsledku čehož jsou z něj „vyraženy“ nanočástice, které náhodně tvoří texturu. Výsledný obrázek připomíná shluk různobarevných hvězd,“ řekl v rozhovoru pro RT Pavel Kustov, první autor článku a postgraduální student Nového institutu fyziky a technologie ITMO.

Každá částice má své vlastní parametry – souřadnice (umístění na skle), barvu a strukturu. Tvar etikety je tvořen z částic a jejich umístění – to je první stupeň ochrany. Barevné charakteristiky a struktura každé nanočástice poskytují druhou a třetí úroveň ochrany. Všechna data jsou zakódována a vložena do speciální databáze.

Štítek nalepený na výrobku není viditelný pouhým okem, říkají odborníci. Chcete-li ho zobrazit a zkontrolovat, musíte pořídit fotografii a nahrát ji do speciálního programu.

Počítačový algoritmus nejprve zarovná a zjednoduší obraz a poté jej porovná s daty v databázi.

„Pokud se všechny parametry shodují, program vydá verdikt, že máte originál. Pokud je příliš mnoho rozdílů, bude to znamenat padělek, “vysvětluje Elena Petrova, spoluautorka studie, studentka Nového institutu fyziky a technologie ITMO. Také k tématu

Nová ruská technologie na ochranu přírodních diamantů umožňuje sledovat cestu kamenů z dolu do výlohy a chránit…

Nebylo náhodou, že autoři práce zvolili křemík – tento materiál je odolný vůči vnějším vlivům a dává velký barevný gamut. Silikonové štítky lze v budoucnu aplikovat na různé povrchy.

Podle vědců bude vývoj žádaný mezi výrobci zboží vyráběného v omezeném množství: léky, auta, šperky, hudební nástroje.

„V mezinárodním vědeckém prostoru existuje jen velmi málo studií, které nabízejí dostupné a snadno implementovatelné technologie pro vytváření neklonovatelných bezpečnostních štítků. Pro tyto účely je poprvé použita metoda laserové ablace a křemíku. Ukázalo se, že relativně jednoduchá metoda může poskytnout maximální úroveň ochrany. Dalším krokem v projektu je učinit naše štítky flexibilnějšími, abychom rozšířili škálu materiálů, na které je lze aplikovat,“ uzavřel Martin Sandomiersky, spoluautor článku, student Nového fyzikálního a technického institutu ITMO.

Zdroj: RT

Robot, menší než blecha, může chodit, ohýbat se, kroutit se, otáčet a skákat

16/07/2022 Adam Walko 3 min read 320 Zobrazení blecha, krab, leaser, nanoroboti

Technologie TOP 10

Inženýři vyvinuli nejmenšího, dálkově ovládaného, chodícího robota na světě, který napodobuje minikraba. Může se pohybovat do stran bez jakýchkoli drátů, hydrauliky, elektřiny nebo jiných standardních mechanických součástí, napsal server EurekAlert.

Robotičtí krabi, jejichž šířka je pouze jedna padesátina palce (0,5 milimetru), se také mohou ohýbat, kroutit, otáčet a dokonce skákat. Běžně mají chodící roboti mechanickou konstrukci se spoustou pohyblivých částí poháněných zdrojem elektřiny. Tato osminohá zvířátka však mají mnohem zjednodušený design sestávající pouze z několika šikovných materiálů, se kterými lze manipulovat lasery.

Roboti připomínající korýše jsou vyrobeni z elastické slitiny „paměťové pěny“, která se transformuje do svého 3D tvaru jako dětská vyskakovací kniha: 2D obrys slitiny ve tvaru kraba je připevněn k nataženému pryžovému substrátu u robota – chodidla. Když je substrát uvolněný a jeho povrchová plocha se zmenšuje, je materiál vytlačován nahoru do požadovaného 3D krabího tvaru.

Když je 3D slitina zahřívána laserem, snaží se vrátit do původního zploštělého 2D tvaru. Než se však slitina plně vyrovná, rychle vychladne a vypruží zpět do 3D tvaru kraba. Tato rychlá změna tvaru dává robotu pohyb.

Speciální skleněný povlak na slitině usnadňuje nasměrování laserů k zahřívání určitých oblastí robota, což umožňuje širokou škálu pohybů. Aby krab chodil do strany, laser svítí z jedné strany těla na druhou a vytváří jakousi vlnu skrz tělo, jak se zplošťuje a pruží zpět do tvaru; tato vlna pohybu způsobí, že se drobný krab pohybuje ve směru laseru.

Nový robot se může podle prohlášení pohybovat maximální rychlostí přibližně poloviny délky vlastního těla za sekundu. Tato působivá rychlost je možná pouze díky tomu, jak rychle se materiály robota ochlazují po zahřátí laserem. „Protože jsou tyto struktury tak malé, rychlost ochlazování je velmi rychlá,“ uvedl ve svém prohlášení vedoucí výzkumník John Rogers, odborník na nanotechnologie z Northwesternské Univerzity v Illinois. „Ve skutečnosti zmenšení velikosti těchto robotů umožňuje jejich rychlejší běh.“

Při sledování pohybu robota si možná myslíte, že jeho pohyb byl inspirován jeho krabím tvarem. Ve skutečnosti to však bylo naopak; studenti na Northwestern University tento tvar přibili poté, co zjistili, jak materiál reaguje na lasery. „Byl to kreativní rozmar,“ řekl Rogers. „Studenti se cítili inspirováni a pobaveni [podobnostmi s] do stran se plazícími pohyby malých krabů.“

Vědci v nové studii také vytvořili roboty o velikosti milimetru připomínající inchworm, cvrčky a brouky. „S těmito montážními technikami a materiálovými koncepty můžeme postavit chodící roboty téměř jakékoli velikosti nebo 3D tvaru,“ řekl Rogers.

V roce 2021 stejná výzkumná skupina také vytvořila nejmenší létající mikročip na světě, který měl stejnou velikost jako zrnko písku a napodoboval tvar semen javoru.

Kromě toho, že tyto malé stroje vypadají rozkošně, mohou také vykonávat hodnotnou práci. „Můžete si představit mikroroboty jako agenty k opravě nebo sestavování malých struktur,“ řekl Rogers, „nebo jako chirurgické asistenty k čištění ucpaných tepen, k zastavení vnitřního krvácení nebo k odstranění rakovinných nádorů – to vše v minimálně invazivních postupech.“

Studie byla zveřejněna online 25. května v časopise Sciencce Robots.

Zdroj: EurekAlert