Вдохновение природы
Маленькие роботы часто копируют живых насекомых: они бегают по поверхности воды, ползают по листьям и даже прыгают. Но главная проблема таких устройств — источник движения. Традиционные моторы слишком тяжёлые, аккумуляторы быстро садятся. Исследователи нашли вдохновение у моллюсков: некоторые морские животные обладают «запаздывающими» мышцами, которые могут держать нагрузку долго, не тратя почти энергии. Учёные разработали эластичный электромагнитный привод, который сочетает мягкие полимеры, проволоку и магниты. Когда через проволоку пропускают ток, возникает магнитное поле, сжимая или растягивая полимер. Когда ток перестаёт течь, магнитная сила продолжает удерживать форму, экономя энергию.
Роботы, которые могут всё
На основе такого привода команда создала семейство микророботов: одни ползают как гусеницы, другие плавают как рыбки, третьи умеют подпрыгивать и переворачиваться. Всё это делается при напряжении в несколько вольт, так что крошечный аккумулятор хватает на долгое время работы. Роботы выдерживают падения с высоты 30 метров и миллионы циклов движения без износа. Их можно запускать в узких трубах, на водной поверхности, среди растений. Они напоминают волшебные игрушки: лёгкие, почти невесомые, но способные на удивительные трюки.
Практическое применение
Такие роботы могут помочь в мониторинге окружающей среды: собирать образцы воды или почвы, измерять влажность, находить утечки. Их можно использовать для доставки лекарств в тело: миниатюрный робот проползёт по сосудам, доставит препарат и вернётся. В поисково-спасательных операциях микророботы проникнут под завалы, отыскать выживших и передать данные. За счёт высокой устойчивости они могут работать даже в радиоактивной среде или под водой. Мышечный механизм делает их эффективными и гибкими, позволяя надеяться на быстрый переход от лаборатории к реальным задачам.