Ученые показали мягких и быстрых микророботов. Они способны поймать муху

Интернациональная команда исследователей Института Иоганнеса Кеплера (JKU) разрабатывает ботов из мягеньких материалов. Новенькая статья в журнальчике Communications Materials показывает, как эти виды мягеньких машин реагируют, используя слабенькие магнитные поля, чтоб двигаться весьма стремительно. Им даже удается стремительно схватить муху, которая приземлилась на их.

«Когда мы представляем передвигающуюся машинку, такую ​​как бот, мы представляем что-то, в значимой степени изготовленное из жестких материалов», — разъясняет Мартин Кальтенбруннер. Он и его команда исследователей из отдела физики мягеньких материалов JKU и лаборатории мягеньких материалов LIT работают над созданием системы на базе мягеньких материалов. В базе сотворения схожих систем лежит мысль сделать подходящие условия, которые будут поддерживать тесное взаимодействие меж роботом и человеком в дальнейшем и без вероятного физического вреда от крепких механических машин.

Ученые представили новейший подход к электромагнитным движкам. Заместо медной проволоки и железа, главными ингредиентами в мягеньких ботах стали эластичные материалы и водянистый сплав. Ученые также не так давно представили новейший тип биогеля, который является эластичным, гибким и довольно размеренным, чтоб в сочетании с электрическими компонентами сделать собственного рода «мягенького бота ».

Группа, возглавляемая Кальтенбруннером и Денисом Макаровым (Центр им. Гельмгольца, Дрезден-Россендорф), в истинное время делает очередной шаг вперед в разработке таковых машин. Два исследователя отметили, что ранее недочетом было то, что мягенькие боты могли весьма медлительно поменять форму. Их новенькая мысль базирована на использовании гибкого пластика полидиметилсилоксана и смешивании магнитных наночастиц, таковых как сплав неодима, железа и бора.

Бот в форме цветка на мгновение замыкается вокруг мухи, до этого чем он зарегистрирует закрывающуюся ловушку и высвободит ее, открыв свои восемь рук, управляемых плоским магнитным полем прямоугольной волны (3 мТл, 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ)). Поперечник бота 25 мм при толщине 200 мкм. Создатели и права: Макаров и др .; Communications Materials

Бот с шестью руками может захватывать, транспортировать и отпускать немагнитные объекты, такие как куб из пенополиуретана, управляемый неизменным магнитом. Поперечник бота 20 мм при толщине 80 мкм. Создатели и права: Макаров и др .; Communications Materials

Четырехрукий бот (вес 23 мг) помещается в прозрачную стеклянную трубку и поднимается в воздух статическим магнитным полем силой 3,7 мТл вне плоскости. Бот приводится в действие при левитации. Он деформируется и пространственно изменяется под действием плоского прямоугольного магнитного поля (1,5 мТл, 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ)). Поперечник бота 15 мм при толщине 200 мкм. Создатели и права: Макаров и др .; Communications Materials

Исследователи дали своим небольшим мягеньким ботам различные формы. Зависимо от формы, места размещения наночастиц и толщины применяемых материалов, боты могли двигаться по-разному под действием изменяющегося магнитного поля в окружающей среде. Эти приводы имеют толщину всего несколько микрометров и вес в несколько микрограммов, потому для их перемещения требуется не достаточно энергии. Не считая того, составляющие могут повторять движения миллионы раз без каких-то конфигураций.

Влияя на магнитное поле и изменяя его, Кальтенбруннер и его коллеги смогли выстроить крохотных ботов, которые могли парить, плавать и — в самом широком смысле — даже ходить. Ученые также проявили, что всего за несколько миллисекунд их боты в форме цветов могут изловить приземлившуюся на их муху.

При помощи моделирования был разработан бот в форме луча манты с грузом, который может плавать в воде, управляемый переменным прямоугольным магнитным полем в плоскости (2 мТл, 1 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ)). Боковые размеры бота 17 мм × 19 мм при толщине 80 мкм. Создатели и права: Макаров и др .; Communications Materials

Бот треугольной формы может катиться по воздуху с высочайшей скоростью и двигаться вперед под действием переменного плоского магнитного поля прямоугольной формы (3,5 мТл, 1,5 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ)). Поперечник бота 18 мм при толщине 80 мкм. Создатели и права: Макаров и др .; Communications Materials

Ученые молвят, что их разработка открывает новейшие способности для сотворения мягеньких ботов, которые способны весьма стремительно передвигаться. Длительная мысль заключается в том, чтоб сначала создавать наиболее сложные мини-машинки, которые могли бы, к примеру, посодействовать работать с кровеносными сосудами в человеческом организме. Для этого применяемые материалы должны быть биоразлагаемыми и просто управляемыми.

Читать также

Ледник «Судного денька» оказался опаснее, чем задумывались ученые. Рассказываем основное

исследование: коты могут имитировать людей

На 3 денек Источник