Ученые создали автономных микроботов, двигающихся как крабы

Китайские и американские ученые разработали крошечного автономного, похожего на краба, способного передвигаться в разных направлениях с разной скоростью, микробота, сообщает 26 мая агентство Синьхуа.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Robotics, подробно описаны микроботы, которые изготовлены из сплава с памятью формы и имеют размер менее миллиметра. Лазеры используются для непосредственного управления их движениями.

Сотрудник Пекинского университета Хань Мэнди и его коллеги из Северо-Западного университета в Иллинойсе использовали контролируемое механическое изгибание для преобразования многослойных 2D-моделей в 3D-структуры.

Затем они нанесли дополнительное конформное покрытие из диоксида кремния для фиксации 3D-форм, которые могут варьироваться от массивов изогнутых нитей и складчатых конструкций, похожих на оригами, до множества биомиметических конфигураций, согласно исследованию. Исследователи обнаружили, что селективный нагрев определенной части робота может вызвать направленную локомоцию благодаря его асинхронному изменению формы во время лазерного сканирования.

Когда лазер светит на роботов, их суставы расширяются от высокой температуры. Когда лазер перестает светить, их суставы сокращаются по мере охлаждения. Это приводит к крабоподобному движению, скорость и направление которого зависят от частоты и угла света. Ленточный робот, показанный в статье, работает со средней скоростью 0,017 мм/с при частоте лазерного сканирования 0,1 Гц, а его средняя скорость увеличивается до 0,49 мм/с при частоте 10 Гц.

Исследование также продемонстрировало, что роботы могут возвращаться к своим первоначальным 2D-формам и перестраиваться в соответствии с различными целями. Благодаря различной 3D-геометрии и рисункам лазерного сканирования они могут изгибаться, скручиваться, прыгать и двигаться зигзагами.

По словам исследователей, микроботы, предназначенные для массового производства, потенциально могут быть использованы в качестве мобильных датчиков в ограниченных пространствах или в малоинвазивной хирургии в будущем.