Oamenii de știință au arătat microroboți moi și rapizi. Sunt capabili să prindă o muscă

„Când ne imaginăm o mașină în mișcare, cum ar fi un robot, ne imaginăm ceva, în mare măsură

din materiale dure”, explicăMartin Kaltenbrunner. El și echipa sa de cercetători de la Departamentul de Fizică a Materialelor Moale al JKU și Laboratorul de Materiale Moale al LIT lucrează la dezvoltarea unui sistem bazat pe materiale moi. Ideea din spatele creării unor astfel de sisteme este de a crea condiții favorabile care să susțină interacțiunea strânsă între robot și om în viitor și fără posibile vătămări fizice din cauza mașinilor mecanice durabile.

Oamenii de știință au prezentat o nouă abordare amotoare electromagnetice. În loc de sârmă de cupru și fier, materialele elastice și metalul lichid au devenit principalele ingrediente ale roboților moi. Oamenii de știință au dezvăluit recent și un nou tip de biogel care este suficient de elastic, flexibil și stabil pentru a se combina cu componente electronice pentru a crea un fel de „robot moale”.

Un grup condus de Kaltenbrunner și DenisMakarov (Centrul Helmholtz, Dresda-Rossendorf), face în prezent un alt pas înainte în dezvoltarea unor astfel de mașini. Doi cercetători au observat că anterior dezavantajul era că roboții moi puteau schimba forma foarte încet. Noua lor idee se bazează pe utilizarea plasticului polidimetilsiloxan flexibil și amestecarea microparticulelor magnetice, cum ar fi un aliaj de neodim, fier și bor.

Robotul în formă de floare se închide pentru o clipăîn jurul muștei înainte de a înregistra capcana de închidere și o eliberează deschizând cele opt brațe, ghidate de un câmp magnetic cu undă pătrată plat (3 mT, 50 Hz). Diametrul robotului este de 25 mm cu o grosime de 200 microni. Credit și drepturi de autor: Makarov și colab .; Materiale de comunicare

Un robot cu șase brațe poate prinde,transporta și distribuie obiecte nemagnetice, cum ar fi un cub de spumă poliuretanică controlat de un magnet permanent. Diametrul robotului este de 20 mm cu grosimea de 80 microni. Credit și drepturi de autor: Makarov și colab .; Materiale de comunicare

Un robot cu patru brațe (greutate 23 mg) este plasat întub de sticlă transparentă și este ridicat în aer de un câmp magnetic static de 3,7 mT în afara planului. Robotul este levitat. Se deformează și se configurează spațial sub influența unui câmp magnetic dreptunghiular plat (1,5 mT, 50 Hz). Diametrul robotului este de 15 mm cu o grosime de 200 microni. Credit și drepturi de autor: Makarov și colab .; Materiale de comunicare

Cercetătorii și-au dat micul lor softroboți de diferite forme. În funcție de formă, amplasarea microparticulelor și grosimea materialelor utilizate, roboții se pot deplasa în moduri diferite sub influența unui câmp magnetic în schimbare în mediu. Aceste servomotoare au doar câțiva micrometri grosime și câteva micrograme în greutate, astfel încât necesită puțină energie pentru a se deplasa. În plus, componentele pot repeta mișcări de milioane de ori fără nicio modificare.

Influențând câmpul magnetic și schimbându-l,Kaltenbrunner și colegii săi au reușit să construiască roboți minusculi care ar putea să plutească, să înoate și - în cel mai larg sens - chiar să meargă. Oamenii de știință au arătat, de asemenea, că în doar câteva milisecunde, roboții lor în formă de floare pot prinde o muscă care aterizează pe ei.

Un robot a fost dezvoltat folosind simulareforma unui fascicul al unei raze manta cu o greutate care poate pluti în apă, controlată de un câmp magnetic dreptunghiular alternativ în plan (2 mT, 1 Hz). Dimensiunile laterale ale robotului sunt de 17 mm × 19 mm cu o grosime de 80 microni. Credit și drepturi de autor: Makarov și colab .; Materiale de comunicare

Un robot de formă triunghiulară poate rula prin aerla viteză mare și avansați sub influența unui câmp magnetic alternativ de formă dreptunghiulară (3,5 mT, 1,5 Hz). Diametrul robotului este de 18 mm cu o grosime de 80 microni. Credit și drepturi de autor: Makarov și colab .; Materiale de comunicare

Oamenii de știință spun că dezvoltarea lor se deschide nouăposibilități de a crea roboți moi care sunt capabili să se miște foarte repede. Ideea pe termen lung este de a produce în primul rând mini-mașini mai sofisticate care ar putea, de exemplu, ajuta la lucrul cu vasele de sânge din corpul uman. Pentru aceasta, materialele utilizate trebuie să fie biodegradabile și ușor de controlat.

Citește și

Ghețarul Doomsday s-a dovedit a fi mai periculos decât credeau oamenii de știință. Spunem principalul lucru

Studiu: pisicile pot imita oamenii

În ziua a 3-a de boală, majoritatea pacienților cu COVID-19 își pierd simțul mirosului și suferă adesea de un nas curgător