Исследователи из Университета Цинхуа и Университета Бэйхан разработали новый тип микроробота, который может непрерывно трансформироваться в различные формы и безопасно фиксироваться в точных формах. Эта технология имеет потенциал для преобразования операций, выполняемых в сложных и опасных условиях. Инновация является большим шагом для мягкой робототехники, области, где многофункциональность и адаптивность являются основными проблемами. Благодаря сочетанию передовой инженерии материалов и точного управления исследователи открыли новые возможности для робототехнических приложений.

Согласно исследованию, опубликованному недавно, ключ к этой способности менять форму лежит в недавно разработанном тонкопленочном малогабаритном приводе. Этот привод служит «сердцем» микроробота, позволяя ему совершать гибкие и динамичные движения. Процесс изготовления сложен: он начинается с нанесения силиконового покрытия на кремниевую пластину, за которым следует переносная печать полиимидной пленки на подложку. Медный слой наносится путем электронно-лучевого испарения для точного нанесения тонкой пленки. Фотолитография и влажное травление определяют медную схему и структуры, в то время как лазерная резка завершает форму и размер привода.

Профессор Чжан Ихуэй, который руководил исследованиями в Школе аэрокосмической инженерии Университета Цинхуа и Государственной ключевой лаборатории технологий гибкой электроники, подчеркнул, что предыдущие малогабаритные приводы (обычно менее пяти сантиметров) с трудом добивались непрерывной трансформации и стабильной фиксации. Новый привод исправляет это, обеспечивая высокоточный электрический контроль над деформацией, позволяя микророботу принимать любую желаемую форму и прочно фиксироваться на месте. Этот прорыв значительно расширяет эксплуатационную универсальность микроробота, позволяя ему легко ходить, бегать, прыгать, летать и лазать.

Исследователи использовали «вдохновленную Lego» модульную архитектуру для создания микроробота. Интегрируя новые приводы с другими функциональными элементами, такими как роторы для полета, двигатели для наземного передвижения, модули управления и небольшая литиевая батарея для беспроводного питания, исследователи разработали микроробота длиной всего девять сантиметров и весом 25 граммов. Он может последовательно перемещаться между наземным и воздушным перемещением, достигая скорости на земле до 1,6 метра в секунду. Исследователи говорят, что это самый легкий и самый маленький непривязанный робот, который может перемещаться как по земле, так и по воздуху.

Способность этого микроробота трансформироваться в катящиеся и летающие формы открывает различные приложения. Чжан предлагает его применение в диагностике и ремонте неисправностей в узких или опасных условиях, археологических раскопках и поисковых миссиях. Его технология привода также имеет большой потенциал для применения в биоэлектронных устройствах, таких как адаптивные к форме сосудистые стенты и улучшенные системы тактильной обратной связи виртуальной и дополненной реальности. Инновации команды открывают новые пути для мини-роботов следующего поколения, сочетая прочность, гибкость и инновационный дизайн в новаторской манере.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!