"Kun kuvittelemme liikkuvan koneen kuin robotin, kuvittelemme jotain, melko paljon
Tutkijat ovat esittäneet uuden lähestymistavansähkömagneettiset moottorit. Kuparilangan ja raudan sijasta elastisista materiaaleista ja nestemäisestä metallista on tullut pehmeiden robottien tärkeimmät ainesosat. Tutkijat ovat myös hiljattain esittäneet uuden tyyppisen biogeelin, joka on riittävän joustava, joustava ja vakaa yhdistettäväksi elektronisten komponenttien kanssa eräänlaisen "pehmeän robotin" luomiseksi.
Ryhmä johtaa Kaltenbrunner ja DenisMakarov (Helmholtz-keskus, Dresden-Rossendorf) on parhaillaan ottamassa uutta askelta eteenpäin tällaisten koneiden kehittämisessä. Kaksi tutkijaa huomautti, että aiemmin haittana oli, että pehmeät robotit pystyivät muuttamaan muotoa hyvin hitaasti. Heidän uusi idea perustuu joustavan polydimetyylisiloksaanimuovin käyttämiseen ja magneettisten mikrohiukkasten, kuten neodyymin, raudan ja boorin seoksen, sekoittamiseen.
Kukan muotoinen robotti sulkeutuu hetkeksikärpänen ympärillä ennen kuin se rekisteröi sulkevan ansan ja vapauttaa sen avaamalla kahdeksan varrensa, joita ohjaa tasainen neliöaallon magneettikenttä (3 mT, 50 Hz). Robotin halkaisija on 25 mm ja paksuus 200 mikronia. Luotto- ja tekijänoikeudet: Makarov et al .; Viestintämateriaalit
Kuusivarsiinen robotti voi tarttua,kuljettaa ja annostella ei-magneettisia esineitä, kuten kestomagneetilla ohjattavaa polyuretaanivaahtokuutiota. Robotin halkaisija on 20 mm ja paksuus 80 mikronia. Luotto- ja tekijänoikeudet: Makarov et al .; Viestintämateriaalit
Neliaseinen robotti (paino 23 mg) asetetaanläpinäkyvä lasiputki ja se nostetaan ilmaan 3,7 mT: n staattisella magneettikentällä tason ulkopuolella. Robotti levitoidaan. Se muodostaa muodonmuutoksen ja konfiguroi tilansa tasaisen suorakulmaisen magneettikentän (1,5 mT, 50 Hz) vaikutuksesta. Robotin halkaisija on 15 mm ja paksuus 200 mikronia. Luotto- ja tekijänoikeudet: Makarov et al .; Viestintämateriaalit
Tutkijat antoivat pienelle pehmeälleeri muotoisia robotteja. Mikrohiukkasten muodosta, sijainnista ja käytettyjen materiaalien paksuudesta riippuen robotit voisivat liikkua eri tavoin ympäristön muuttuvan magneettikentän vaikutuksesta. Nämä asemat ovat vain muutaman mikrometrin paksuisia ja muutaman mikrogramman painoisia, joten ne tarvitsevat vähän energiaa liikkumiseen. Lisäksi komponentit voivat toistaa liikkeet miljoonia kertoja ilman muutoksia.
Vaikuttamalla magneettikenttään ja muuttamalla sitäKaltenbrunner ja hänen kollegansa onnistuivat rakentamaan pieniä robotteja, jotka osaisivat leijua, uida ja - laajimmassa merkityksessä - jopa kävellä. Tutkijat ovat myös osoittaneet, että vain muutaman millisekunnin kuluessa heidän kukan muotoiset robotinsa voivat tarttua kärpäseen, joka laskeutuu heille.
Simulaatiota käyttämällä kehitettiin robottimuodon palkin muoto, jonka kuormitus voi kellua vedessä, jota ohjaa vuorotellen suorakulmainen magneettikenttä tasossa (2 mT, 1 Hz). Robotin sivumitat ovat 17 mm × 19 mm, paksuus 80 mikronia. Luotto- ja tekijänoikeudet: Makarov et al .; Viestintämateriaalit
Kolmion muotoinen robotti voi liikkua ilman läpisuurella nopeudella ja siirry eteenpäin suorakaiteen muotoisen (3,5 mT, 1,5 Hz) magneettikentän vaikutuksesta. Robotin halkaisija on 18 mm ja paksuus 80 mikronia. Luotto- ja tekijänoikeudet: Makarov et al .; Viestintämateriaalit
Tutkijoiden mukaan niiden kehitys avaa uusiamahdollisuudet luoda pehmeitä robotteja, jotka pystyvät liikkumaan hyvin nopeasti. Pitkän aikavälin idea on tuottaa ensisijaisesti kehittyneempiä minikoneita, jotka voivat esimerkiksi auttaa työskentelemään ihmiskehon verisuonten kanssa. Tätä varten käytettyjen materiaalien on oltava biohajoavia ja helposti hallittavia.
Lue myös
Tuomiopäivän jäätikkö osoittautui vaarallisemmaksi kuin tutkijat ajattelivat. Kerromme pääasia
Tutkimus: kissat voivat jäljitellä ihmisiä
Sairauspäivänä 3 useimmat COVID-19-potilaat menettävät hajuaistunsa ja kärsivät usein nenästä