В Нью-Йоркском университете команда исследователей под руководством профессоров Джуна Чжана и Лейфа Ристрофа создала технологию «жидких шестерен». Это гидродинамическое устройство, в котором обычные шестерни не соприкасаются друг с другом напрямую — промежуток между ними заполняется смесью воды и глицерина. При вращении одной шестерни в этой вязкой среде возникают завихрения, которые приводят в движение вторую шестерню.
Когда расстояние между шестернями невелико, образуются микроскопические вихри, закручивающие шестерни в противоположные стороны. При увеличении расстояния вращение становится однонаправленным. Изменяя расстояние между шестернями и состав жидкости, инженеры могут настраивать вращение компонентов и тем самым изменять передаточное число системы.
В жидкой среде устраняется проблема загрязнений и попадания мусора — жидкость просто обтекает препятствия. Отсутствие прямого контакта между шестернями уменьшает их износ, и такая система защищена от заклинивания. Кроме того, она не требует смазки, достаточно лишь подобрать подходящий состав жидкости, который обеспечит плавное вращение.
Подобные разработки ставят перед собой задачу проектирования коробок передач с нуля. Также они окажутся весьма полезными для создания «мягких роботов», так как с их помощью можно создать общий жидкостный контур и передавать вращение без необходимости использовать редукторы на каждом шарнире. В такой системе значительно меньше зон напряжения и точек защемления механизмов по сравнению с традиционными зубчатыми передачами. А регулировать объем и состав жидкости проще, чем заменять отдельные сломанные шестерни.
