Ученые Китайского университета Гонконга и Университета Карнеги-Меллон создали материал, который под действием переменного магнитного поля может растечься, а потом снова обрести твердую форму. Из нового материала ученые создали миниатюрного человечка, который протекает сквозь решетку, а на свободе снова обретает свою форму.
Традиционные роботы твердые и жесткие, а мягкие роботы, гибкие, но их движение трудно контролировать. «Предоставление роботам возможности переключаться между жидким и твердым состояниями наделяет их большей функциональностью», — говорит руководитель исследования Ченгфэн Пан.
Команда создала новый материал, получивший название «магнитоактивная машина перехода твердой и жидкой фаз». Ученые внедрили магнитные частицы в галлий, - металл с очень низкой температурой плавления (29,8 °C).
«Магнитные частицы здесь играют две роли», — говорит ведущий автор работы Кармел Маджиди из Университета Карнеги-Меллона. — «Во-первых, они делают материал чувствительным к переменному магнитному полю, поэтому вы можете с помощью индукции нагреть материал, и он начнет плавиться. Но магнитные частицы также придают роботам способность двигаться в ответ на изменение магнитного поля."
Прежде чем исследовать потенциальные области применения, команда проверила мобильность и прочность материала в различных условиях. С помощью магнитного поля роботы перепрыгивали рвы, взбирались на стены и даже разделялись пополам, чтобы переместить объект, а потом снова собраться вместе.
Основные применения своей работы, ученые видят в медицине.
Робот удаляет посторонний предмет из модели желудка. Новый материал имеет чрезвычайно текучую жидкую фазу в отличие от других материалов с фазовым переходом, чьи «жидкие» фазы значительно более вязкие.
Робот доставляет лекарство в модель желудка.
Ученые демонстрируют, как этот робот может использоваться в качестве "интеллектуального паяльника" для сборки и ремонта схем: он просачивается в труднодоступные цепи и действует и как припой и как проводник. Робота можно применить и в качестве универсального механического «винта» для сборки деталей в труднодоступных местах: робот "протекает" в гнездо с резьбой, а потом отвердевает. Ничего завинчивать не надо.
Видео интеллектуального паяльника, ремонтирующего цепь. «Будущая работа должна дополнительно изучить, как этих роботов можно использовать в биомедицине», — говорит Маджиди. — «То, что мы показываем, — это всего лишь разовые демонстрации, доказательства концепции, но потребуется гораздо больше исследований, чтобы понять, как нашего робота на самом деле можно использовать для доставки лекарств или удаления посторонних предметов».
Но ученые не забыли и Терминатора.
Видео, на котором робот в форме человечка растекается, чтобы просочиться сквозь решетку, а потом возвращается в исходную форму.