В природе часто встречаются решения, которые инженерам даже не снились. Новый пример — Rhagobot, робот из лаборатории Калифорнийского университета в Беркли, который умеет передвигаться по воде, вдохновляясь движениями крошечных насекомых Rhagovelia. Эти «водяные кузнечики» освоили искусство скольжения по поверхности рек и ручьёв благодаря уникальной структуре ног. Теперь их секреты легли в основу инженерного прототипа (источник).
🔬 Как это работает
Rhagovelia использует специальные «вентиляторы» на средних ногах, которые:
🌀 раскрываются, когда лапа касается воды, увеличивая площадь соприкосновения;
🌬 закрываются, когда нога выходит из воды, уменьшая сопротивление;
⚡ и всё это происходит без дополнительных мышц или энергии, исключительно за счёт поверхностного натяжения и упругих сил.
Инженеры воссоздали эту структуру в роботе, снабдив его искусственными вентиляторами из множества плоских «барб» с миниатюрными зацепами. Они тоже пассивно меняют форму, реагируя на поток воды, что оказалось эффективнее, чем механические аналоги.
🚀 Что показали тесты
Исследователи сравнили Rhagobot с роботом, вдохновлённым другим видом водяных клопов. При одинаковом уровне энергии:
🏃♂️ Rhagobot двигался быстрее и дальше.
🔄 Манёвренность оказалась выше: резкие повороты и торможение выглядели естественно.
🔋 Энергозатраты снизились, потому что робот не тратит силы на подъем ног из воды.
Фактически, Rhagobot научился имитировать микровихри, которые оставляют насекомые на воде, что приближает его движение к полёту по жидкой поверхности.
🌍 Возможные применения
На первый взгляд кажется, что это всего лишь забавный эксперимент. Но перспективы куда шире:
🌱 Экологический мониторинг — рой роботов может собирать данные о качестве воды в реках и озёрах.
🚨 Спасательные операции — лёгкие и манёвренные устройства способны работать в условиях наводнений.
🪐 Космос — учёные всерьёз обсуждают использование подобных технологий для исследования метановых морей на спутнике Сатурна — Титане.
💡 Мой взгляд
Меня восхищает, что природа часто подсказывает решения, до которых инженеры доходят лишь спустя десятилетия исследований. Rhagobot — это не просто робот, а доказательство того, что биомиметика(копирование природных решений) может открывать новые горизонты в робототехнике.
Особенно интригует перспектива использования таких машин в космосе. Если они смогут передвигаться по жидким поверхностям без дополнительных приводов, это радикально упростит конструкции будущих исследовательских зондов.
Можно сказать, что эволюция уже «провела миллионы экспериментов», а учёные лишь грамотно списали решение у природы.
📚 Ссылки:
🔗 Ars Technica: A robot walks on water thanks to evolution’s solution
🔬 Статья в Science: DOI 10.1126/science.adv2792