Forskere har vist myke og raske mikroroboter. De er i stand til å fange en flue

"Når vi forestiller oss en maskin i bevegelse, for eksempel en robot, forestiller vi oss noe i stor grad

laget av harde materialer,” forklarerMartin Kaltenbrunner. Han og hans team av forskere fra JKUs avdeling for myke materialers fysikk og LITs myke materialers laboratorium jobber med å utvikle et system basert på myke materialer. Tanken bak etableringen av slike systemer er å skape gunstige forhold som vil støtte nært samspill mellom robot og menneske i fremtiden og uten mulig fysisk skade fra slitesterke mekaniske maskiner.

Forskere har presentert en ny tilnærming tilelektromagnetiske motorer. I stedet for kobbertråd og jern har elastiske materialer og flytende metall blitt hovedingrediensene i myke roboter. Forskere har også nylig avduket en ny type biogel som er elastisk, fleksibel og stabil nok til å kombineres med elektroniske komponenter for å skape en slags "myk robot".

En gruppe ledet av Kaltenbrunner og DenisMakarov (Helmholtz Center, Dresden-Rossendorf) tar for tiden enda et skritt fremover i utviklingen av slike maskiner. To forskere bemerket at tidligere ulempen var at myke roboter kunne endre form veldig sakte. Deres nye idé er basert på bruk av fleksibel polydimetylsiloksanplast og blanding av magnetiske mikropartikler som en legering av neodym, jern og bor.

Den blomsterformede roboten lukkes et øyeblikkrundt flua før den registrerer den lukkende fellen og frigjør den ved å åpne de åtte armene som styres av et flatt magnetisk felt (3 mT, 50 Hz). Robotens diameter er 25 mm med en tykkelse på 200 mikron. Kreditt og copyright: Makarov et al .; Kommunikasjonsmateriell

En seks-armet robot kan gripe,transportere og dispensere ikke-magnetiske gjenstander som en terning av polyuretanskum styrt av en permanent magnet. Robotens diameter er 20 mm med en tykkelse på 80 mikron. Kreditt og copyright: Makarov et al .; Kommunikasjonsmateriell

En firearmet robot (vekt 23 mg) er plassert igjennomsiktig glassrør og løftes opp i luften av et statisk magnetfelt på 3,7 mT utenfor flyet. Roboten er levitert. Den deformeres og konfigureres i romlig grad under påvirkning av et flatt rektangulært magnetfelt (1,5 mT, 50 Hz). Robottens diameter er 15 mm med en tykkelse på 200 mikron. Kreditt og copyright: Makarov et al .; Kommunikasjonsmateriell

Forskerne ga det lille mykeroboter i forskjellige former. Avhengig av form, plassering av mikropartikler og tykkelsen på materialene som brukes, kan roboter bevege seg på forskjellige måter under påvirkning av et magnetisk felt i endring i miljøet. Disse aktuatorene er bare noen få mikrometer tykke og noen få mikrogram i vekt, så de krever lite energi for å bevege seg. I tillegg kan komponentene gjenta bevegelser millioner av ganger uten noen modifisering.

Ved å påvirke magnetfeltet og endre det,Kaltenbrunner og kollegene klarte å bygge små roboter som kunne sveve, svømme og - i vid forstand - til og med gå. Forskere har også vist at på noen få millisekunder kan deres blomsterformede roboter fange en flue som lander på dem.

En robot ble utviklet ved hjelp av simuleringform av en mantystråle med en belastning som kan flyte i vann, styrt av et vekslende rektangulært magnetfelt i planet (2 mT, 1 Hz) Robotens laterale dimensjoner er 17 mm × 19 mm med en tykkelse på 80 mikron. Kreditt og copyright: Makarov et al .; Kommunikasjonsmateriell

En trekantet robot kan rulle gjennom lufteni høy hastighet og bevege deg fremover under påvirkning av et vekslende planet magnetfelt med rektangulær form (3,5 mT, 1,5 Hz). Robotens diameter er 18 mm med en tykkelse på 80 mikron. Kreditt og copyright: Makarov et al .; Kommunikasjonsmateriell

Forskere sier at utviklingen deres åpner for nymuligheter for å lage myke roboter som er i stand til å bevege seg veldig raskt. Den langsiktige ideen er først og fremst å produsere mer sofistikerte minimaskiner som for eksempel kan bidra til å arbeide med blodkarene i menneskekroppen. For dette må materialene som brukes være biologisk nedbrytbare og lett kontrollerbare.

Les også

Dommedagsbreen viste seg å være farligere enn forskere trodde. Vi forteller det viktigste

Studie: katter kan imitere mennesker

På sykdomsdag 3 mister de fleste COVID-19 pasienter luktesansen og lider ofte av en rennende nese