Исследователи из Университета Тампере разработали новый дизайн для своего проекта под названием FAIRY. Ученые создают летающих роботов из легких светочувствительных полимеров. Миниатюрные роботы, похожие на семена одуванчика, летают с помощью ветра и управляются светом.
Разработка полимеров, отвечающих на внешние стимулы, открыла множество возможностей, связанных с созданием небольших мягких роботов, управляемых по беспроводной связи. Уже некоторое время инженеры знают, как использовать эти материалы для создания миниатюрных роботов, которые могут ходить, плавать и прыгать. Роботы управляются радиосигналами, звуком, магнитным полем (об одном из таких роботов, превращающемся из твердого тела в жидкость и обратно мы писали)
Но до сих пор никому не удалось заставить таких миниатюрных роботов летать.
Исследователи из группы Light Robots из Университета Тампере Хао Цзэн и Цзяньфэн Ян разработали дизайн для своего проекта под названием FAIRY. Это летающие роботы, собранные из светочувствительных материалов. Инженеры разработали робота, который летает с помощью силы ветра и управляется светом.
«Эти искусственные "семена одуванчика" оснащены мягким приводом. Он изготовлен из светочувствительного жидкокристаллического эластомера, который вызывает открывание или закрывание щетинок при возбуждении видимым светом», — объясняет Хао Цзэн.
Искусственная "фея", благодаря высокой пористости и легкой структуре материала, может парить в потоке воздуха. «Фея управляется источником света, например, лазерным лучом или светодиодом», — говорит Цзэн. Свет можно использовать для изменения формы миниатюрной структуры. Фея может адаптироваться к направлению и силе ветра, изменяя свою форму. Световой луч можно использовать для управления взлетом и посадкой.
Потенциальное применение в сельском хозяйстве
Исследователи работают над улучшении чувствительности материала. Они надеются добиться, чтобы устройство могло работать при естественном солнечном свете. Кроме того, они планируют сделать структуру большего размера, чтобы она могла нести GPS, датчики и полезную нагрузку - биохимические соединения.
По словам Цзэна, у разработки есть потенциал для важных приложений: «Это звучит как научная фантастика, но эксперименты по проверке концепции, включенные в наше исследование, показывают, что разработанный нами робот обеспечивает важный шаг к реалистичным приложениям, подходящим для искусственного опыления».
В будущем миллионы искусственных фей, несущих пыльцу, смогут свободно рассеиваться ветрами, а затем направляться светом к цветам, ожидающим опыления.
«Это окажет огромное влияние на сельское хозяйство во всем мире, поскольку потеря опылителей из-за глобального потепления стала серьезной угрозой для биоразнообразия и производства продуктов питания», — говорит Цзэн.
Но есть еще много проблемы, которые предстоит решить. Например, пока неясно, как точно контролировать место приземления, как повторно использовать устройства и как сделать их биоразлагаемыми? Эти вопросы требуют тесного сотрудничества ученых-материаловедов и инженеров, работающих над робототехникой.
