Исследователи из Северо-Западного университета в Иллинойсе создали самого маленького в мире шагающего робота с дистанционным управлением. По форме он очень сильно похож на миниатюрного краба.
Его ширина составляет всего полмиллиметра. Крохотная машина может сгибаться, крутиться, ползать, ходить, поворачиваться и прыгать без помощи гидравлики или электричества.
Микророботы сделаны из сплавов с эффектом памяти формы. При нагреве конструкция, созданная с использованием этих сплавов, возвращается к своей первоначальной форме (разгибается). После охлаждения тонкое стеклянное покрытие заставляет её вновь сгибаться.
Таким образом ноги краба, разгибаясь и сгибаясь, заставляют его шагать.
В ходе экспериментов учёные применяли сканирующий лазер, который проходил над крабами, нагревая сплав. Тепло рассеивается в миниатюрных конструкциях очень быстро. Поэтому даже при частоте до 10 температурных циклов в секунду "краб" умудряется не сбиться с ног.
Направление движения краба определяет направление сканирующего лазера — к примеру, если лазер движется вправо, и "крабы" идут вправо.
Исследователи опробовали несколько разных геометрических конструкций, в том числе треножники для ходьбы по воде, которые можно заставить вращаться, если вращается сканирующий лазер, спиралевидные структуры, способные совершать небольшие прыжки, и другие фигуры, которые могут скручиваться и выполнять другие движения.
Изначально роботы изготавливаются в виде плоских конструкций — к этому состоянию они возвращаются при нагреве. Затем плоские конструкции приклеиваются к растянутой гибкой основе.
Затем основе дают вернуться к её первоначальной форме, что приводит к сгибанию конструкции. Это придаёт роботу трёхмерную "холодную" форму. Чтобы удержать его в ней, разработчики следом наносят стеклянное покрытие.
В будущем подобных микророботов можно будет использовать в ремонте или сборке небольших устройств или как помощников хирурга: они могут очищать артерии от тромбов, останавливать внутренние кровотечения или даже удалять раковые опухоли.
Конечно, чтобы использовать их внутри человека, исследователям ещё надо придумать, как безопасно нагреть лазером области, в которых роботы должны действовать. Поэтому такое применение для них пока выглядит сомнительно.
При этом инженеры могут создавать шагающих роботов практически любых размеров и трёхмерных форм.
Форма "краба" просто показалась студентам забавной, так же как и зрелище ползающих туда-сюда "крабиков". Особой научной ценности у такой конструкции, соответственно, нет.
Что касается размеров, то более миниатюрные "крабы" бегают быстрее более крупных "сородичей".
Исследование было опубликовано в издании Science Robotics.
К слову, недавно мы писали о российских мягких роботах, удаляющих тромбы. Они управляются магнитным полем, а не теплом, что делает их безопасными для медицинского применения.
Также мы рассказывали о самых маленьких роботах, которые могут прыгать и летать, а ещё о первом роботе с мягкими мышцами, который совершил управляемый полёт.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. "Смотрим" – Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.
