Учёные Северо-Западного института (Northwestern University), Чикаго, США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке), разработали материал, схожий на живое тело, для сотворения мягенького бота. Бот может стремительно передвигаться по данной линии движения, подбирать и перевозить грузы, подниматься на бугры и даже плясать брейк.
Бот размером в сантиметр движется без сложного оборудования, гидравлики и электро энергии. Он активизируется светом и движется в направлении наружного вращающегося магнитного поля.
Схожий на четырёхногого осьминога, бот работает снутри заполненного водой резервуара. Исследователи собираются настраивать движения маленьких ботов на катализацию разных хим реакций и добывать с их помощью ценные продукты. Боты также могут быть сконструированы таковым образом, чтоб распознавать и удалять ненужные частички в определённых средах, либо для четкой доставки терапевтических средств либо клеток к определённым тканям.
«Обыденные боты — это, обычно, тяжёлые машинки с огромным количеством оборудования и электроники, которые не могут неопасно вести взаимодействие с мягенькими структурами, в том числе с людьми. Мы разработали мягенькие материалы с молекулярным умом, чтоб они могли вести себя как боты хоть какого размера и делать полезные функции в крохотных местах, под водой либо под землей»,
ведает Сэмюэль Ступп (Samuel I. Stupp), управляющий экспериментальными исследовательскими работами.
«Сочитая ходовые и управляющие движения, мы можем программировать определённые последовательности магнитных полей, которые дистанционно управляют роботом и принуждают его следовать по траекториям на плоских либо наклонных поверхностях. Эта программируемая функция дозволяет нам направлять бота через узенькие проходы со сложными маршрутами»,
добавила Моника Ольвера де ла Круз (Monica Olvera de la Cruz), возглавлявшая теоретическую работу.
Учёные издавна занимаются разработками мягеньких, малеханьких и подвижных ботов, которые могли быть многофункциональными и при всем этом просто устроенными. Данное исследование основано на предшествующей работе Ступпа по созданию «механизированной мягенькой материи», имитирующей {живых} морских созданий. В прошлом исследовании, размещенном в начале этого года, описывался бот, способный сгибаться и ползать по поверхности, делая один шаг любые 12 часов. Сейчас бот способен двигаться еще резвее — около 1-го шага в секунду.
Он также может забирать груз и доставлять его в пункт предназначения. Потом он сбрасывает груз на новое пространство: для этого он переворачивается, позволяя грузу плавненько соскользнуть, либо делает крутящийся «брейк-дэнс», чтоб вызволить клейкие предметы.
«Дизайн новейших материалов, имитирующих плоть {живых} созданий, дозволяет не лишь резвее реагировать, да и делать наиболее сложные функции. Мы можем поменять форму синтетических созданий и добавить им ног, а также наделить эти мертвенные материалы различными походками и способностью к наиболее либо наименее умному поведению. Это делает их в высшей степени всепригодными и адаптированными для выполнения разных задач»,
объяснил Ступп.
Секрет четкого движения и маневренности бота кроется в его заполненной водой структуре и интегрированном скелете из ферромагнитных никелевых нитей. Мягенький компонент представляет собой спроектированную на уровне молекул сеть с деталями, позволяющими боту реагировать на свет, задерживать либо выталкивать воду изнутри и стремительно реагировать на магнитные поля.
При действии света молекулы на мягеньком корпусе бота стают гидрофобными. Это преобразование приводит к тому, что бот «оживает», переходя из плоского положения в стоячее. В этом состоянии материал может оперативно реагировать на крутящиеся магнитные поля и ходить. Когда свет выключается, молекулы ворачиваются в начальное состояние и бот становится плоским, но в хоть какое время он готов к новенькому циклу активности — довольно навести на него светодиод и поместить поблизости магнитное поле.
При действии крутящихся магнитных полей внутренний скелет бота прилагает циклические усилия к мягенькой молекулярной сети и активизирует ноги бота. Крутящееся поле быть может запрограммировано на навигацию устройства по заблаговременно данному пути.
Ступп и Ольвера де ла Круз считают, что эти мягенькие материалы потенциально могут быть применены для сотворения объектов, применимых в почти всех областях, включая хим создание, экологически принципиальные технологии, медицину.
«В конце концов, мы желали бы сделать армию микророботов, которые могли бы скоординированно делать сложную задачку. Мы можем настроить их молекулярно, чтоб они вели взаимодействие друг с другом, имитируя рой птиц и микробов в природе либо косяки рыб в океане. Молекулярная универсальность платформы дозволяет находить новейшие, заблаговременно не задуманные внедрения»,
гласит Ступп.
