Te maleńkie „kraby” mogą być zdalnie sterowane za pomocą ciepła odkształcającego materiał z pamięcią kształtu.
Naukowcy z Northwestern University w Illinois zademonstrowali najmniejszego na świecie zdalnie sterowanego robota kroczącego o szerokości zaledwie pół milimetra. Takie maleńkie maszyny mogą zginać się, skręcać, czołgać się, chodzić, skręcać i skakać bez hydrauliki i elektryczności. Roboty są zbudowane z materiałów stopowych z pamięcią kształtu, które są następnie odkształcane do pożądanego kształtu. Podgrzanie tych stopów powoduje ich powrót do pierwotnego kształtu, a cienka powłoka szkła jest w stanie elastycznie wcisnąć je z powrotem w ich zdeformowane kształty po ochłodzeniu.
Przeczytaj również: Mikroroboty w kształcie ryby stworzone do zabijania komórek rakowych
Ciepło w tym przypadku było dostarczane przez laser skanujący, który przechodził nad robotami-krabami w celu podgrzania stopu. Ponieważ są tak małe, ciepło rozprasza się niezwykle szybko, dzięki czemu zaskakująco reagują nawet przy 10 cyklach na sekundę. Kierunek lasera skanującego określa kierunek ruchu – skanując w prawo, kraby chodzą w prawo – po prostu ze względu na czas ruchów nóg. Zespół taktował je ze średnią prędkością połowy długości ich ciała na sekundę.
Mając zaledwie pół milimetra szerokości, te kraby mogą poruszać się z szybkością połowy swojej długości ciała na sekundę!
Naukowcy wypróbowali także różne geometrie, w tym ruchome statywy, które można nakłonić do obracania się przez obracanie lasera skanującego, konstrukcje zwijane zdolne do wykonywania niewielkich skoków oraz inne zdolne do skręcania i wykonywania rozmaitych ruchów.
Proces produkcyjny jest dość fascynujący – zespół wyprodukował roboty w postaci płaskich konstrukcji, co jest ich stanem rozgrzanym. Następnie połączyli płaskie konstrukcje z rozciągniętym gumowym podłożem, ale tylko w punktach stóp. Następnie guma została rozluźniona, zmniejszając ślad robota i powodując, że wyskakiwały z powierzchni w kontrolowanym procesie wyboczenia, który umieszczał je w ich ostatecznych, trójwymiarowych „chłodzonych” pozycjach, gdzie można było nałożyć powłokę szklaną, aby je przytrzymać w kształcie do podgrzania.
Robotyka to ekscytująca dziedzina badań, a rozwój robotów w mikroskali to zabawny temat do eksploracji akademickiej – powiedział profesor inżynierii materiałowej John A. Rogers, który kierował pracami eksperymentalnymi. Można sobie wyobrazić mikroroboty jako narzędzia do naprawy lub montażu małych struktur lub maszyn w przemyśle lub jako asystentów chirurgów do oczyszczania zatkanych tętnic, zatrzymywania wewnętrznego krwawienia lub eliminacji guzów nowotworowych – wszystko w minimalnie inwazyjnych procedurach.
Oczywiście wyobrażenie ich sobie jako takich narzędzi wymaga od nas wyobrażenia sobie, jak można nakierować laserowe ogrzewanie na maleńkie przestrzenie, w których są zaprojektowane do działania – perspektywa, która na przykład nie będzie prosta w ciele człowieka. Jest więc jeszcze wiele do zrobienia.
Aha, a dlaczego kraby? „Dzięki tym technikom montażu i koncepcjom materiałów możemy budować chodzące roboty o niemal dowolnych rozmiarach i kształtach 3D” — powiedział Rogers. „Ale uczniowie czuli się zainspirowani i rozbawieni pełzającymi na boki ruchami maleńkich krabów. To był po prostu twórczy kaprys”.
Wyniki badań na tym robotem są dostępne w czasopiśmie Science Robotics.
➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!
źródło: Northwestern University | New Atlas
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.