В Університеті штату Вашингтон створили роботів, орієнтуючись на зразки міні-жука та водяного бігуна. Вчені стверджують, що нові розробки важать відповідно вісім і 55 міліграмів. Можливо, що це «найменші, найлегші та найшвидiі повністю функціональними» мікророботи у світі.
Мініатюрність роботів значною мірою пояснюється їх новими приводами руху, вагою менше міліграма кожен. Щоб побудувати деталі, група під керівництвом доцента інженерії Нестора Переса-Арансібіа покладалася на матеріал, відомий як сплав із пам’яттю форми. Хоча сплави з пам’яттю форми змінюють форму при нагріванні, вони можуть «запам’ятовувати» свої початкові форми та повертатися до них після охолодження. Через це двом мікророботам не потрібні стандартні двигуни і громіздкі рухомі частини.
Приводи роботів міні-жуків і водяних бігунців складаються з двох сплавів із пам’яттю форми та дротів шириною 1/1000 дюйма. Невеликі електричні струми нагрівають і охолоджують дроти, дозволяючи приводам рухати плавниками або кінцівками зі швидкістю 40 разів на секунду, а також піднімати вагу, що в 150 разів перевищує їхню вагу.
«Розробка дуже легкого приводу відкриває нові сфери мікроробототехніки», — пояснив Конор Трігстад, аспірант з механіки та інженерії матеріалів і провідний автор дослідження.
Але хоча роботи вражають у порівнянні з механічними “колегами”, пара все ще відстає від своїх біологічних родичів.
Обидві машини наразі можуть пересуватися зі швидкістю близько шести міліметрів за секунду. Для порівняння, п’ятиміліграмова мураха мчить зі швидкістю приблизно метр за секунду. Частково це обмеження пов’язане з конструкціями мікророботів — водний бот може розмахувати кінцівками, щоб рухатися над водою, але водний жук насправді використовує ноги, щоб рухатися набагато швидше. На даний момент роботам також потрібні дротові джерела живлення, що на даний момент серйозно перешкоджає будь-яким реалізаціям у реальному світі.
Однак у майбутньому команда має намір імітувати інші види жуків, а також створити нову ітерацію водяного бігуна, здатного перемикатися між рухом над водою та під її поверхнею. Покладання на каталітичне згоряння або інтеграцію невеликих акумуляторів також може значно підвищити корисність та діапазон використання роботів.
Де використовувати
Якщо революційні конструкції продовжуватимуть удосконалюватися, подібні мікророботи одного разу можна буде розгорнути для моніторингу важкодоступних або небезпечних місць, допомоги у мініатюрних техніках виготовлення та хірургічних процедурах і навіть сприяння зусиллям зі штучного запилення.
Нагадуємо, що компанія Festo нещодавно створила автономного робота BionicBee, який максимально схожий на бджолу.
Підпишись на нас в Google НОВИНИ, та отримуй більше свіжих новин!