Роботы вызывают всё меньше удивления, к ним уже немного привыкли и часто воспринимают как обычное явление. Вот только концепция робота постоянно меняется, в зависимости от потребностей человека конструкция периодически модернизируется, и появляются совершенно новые виды удивительных механизмов. Сотрудники Северо-Западного университета (США) создали робота всего в половину миллиметра длиной, работающего без двигателей и электричества.

Миниатюризация

Предполагается, что роботов можно «заставить» решать самые разные проблемы, особенно те, которые недоступны человеку в силу физиологической ограниченности. Например, человек не может физически поднимать слишком большие грузы или находиться в опасных для жизни средах. Подобные работы можно переложить на плечи машин, облегчив себе жизнь и уменьшив риск для здоровья и жизни. С маленькими объектами существует аналогичная проблема, но с противоположным знаком: человеку даются с огромным трудом различные операции с мелкими предметами, для этого ему необходимы тончайшие инструменты и спецоборудование. Идея же состоит в том, чтобы создать настолько маленькие механизмы, чтобы те могли выполнять работы на макроуровне (т.е. с объектами маленькими, но не микроскопическими).

Конечно, в этой области уже есть интересные решения, но все они связаны целым рядом ограничений. Самое главное из них – это необходимость в двигателе и в «сильных руках». Как вместить в крошечного робота источник энергии, двигательную установку и манипуляторы, способные развивать достаточно большое усилие? И при этом необходимо сохранить размеры, в противном случае робот окажется бесполезным. Выход тут один – рассмотреть способы передвижения, основанные на принципах, где не используются двигатели и электричество.

Микрокрабы

Именно к такой схеме работы обратился профессор кафедры материаловедения и инженерии Северо-Западного университета в рамках своего академического исследования. По его мнению, чтобы привести всю конструкцию в движение, можно использовать и другие методы, например, основанные на использовании сплавов с эффектом сохранения формы. Изготовленным из них пластинам или пружинам можно придавать определённую форму, в которой те будут находиться при комнатной температуре. Стоит только их нагреть, как металл восстановит первоначальную геометрию, создавая при этом иллюзию «живого» движения.

Этот процесс и стал основой для способа передвижения миниатюрных роботов. Их ноги были изготовлены из металла с памятью формы, и для каждой была сделана тонкая стеклянная накладка. Как только ноги нагреваются, они распрямляются, и робот приходит в движение, а при исчезновении источника нагрева под давлением стеклянных накладок возвращаются в исходное положение. При этом в качестве источника тепла используется лазерное излучение. Экспериментируя с движением лазера и формой металла, исследователям удалось заставить роботов ходить, прыгать и крутиться на месте. Металл с памятью формы хорошо реагировал на воздействие до 10 циклов в минуту. Пока что все представленные работы являются лишь концепцией, будет ли она жизнеспособной, покажет только время.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!