Ученые давно задумывались о создании крошечных роботов, способных перемещаться по средам, которые недоступны или слишком опасны для людей, но найти способы поддерживать их в рабочем состоянии и двигаться было невозможно.
Команда из Университета Южной Калифорнии совершила прорыв, построив 88-миллиграммовый (одна трехсотая унции) «Робитл», который работает на метаноле и использует искусственную мышечную систему для ползания, лазания и переноски грузов на спине. на срок до двух часов.
Его длина составляет всего 15 миллиметров (0,6 дюйма), что делает его «одним из самых легких и маленьких автономных роботов, когда-либо созданных», — сказал AFP его изобретатель Сюфэн Ян.
«Мы хотели создать робота, который имел бы вес и размер, сопоставимые с настоящими насекомыми», — добавил Ян, ведущий автор статьи, описывающей работу в Science Robotics в среду.
Проблема в том, что большинству роботов нужны двигатели, которые сами по себе громоздки и требуют электричества, что, в свою очередь, требует батарей.
Самые маленькие из доступных батарей весят в 10-20 раз больше, чем тигровый жук, насекомое весом 50 миллиграммов, которое команда использовала в качестве ориентира.
Чтобы преодолеть это, Ян и его коллеги разработали искусственную мышечную систему на основе жидкого топлива — в данном случае метанола, который хранит примерно в 10 раз больше энергии, чем батарея такой же массы.
«Мускулы» сделаны из проволоки из никель-титанового сплава, также известной как нитинол, которая сжимается при нагревании, в отличие от большинства металлов, которые расширяются.
Проволока была покрыта платиновым порошком, который действует как катализатор горения паров метанола.
Когда пар из топливного бака Робита сгорает на платиновом порошке, проволока сжимается, и ряд микроклапанов закрывается, чтобы остановить дальнейшее сгорание.
Затем проволока охлаждается и расширяется, что еще раз открывает клапаны, и процесс повторяется, пока все топливо не израсходуется.
Расширяющиеся и сокращающиеся искусственные мышцы соединены с передними ногами робота-жука через передаточный механизм, который позволяет ему ползать.
Команда протестировала своего робота на различных плоских и наклонных поверхностях, сделанных из материалов, которые были как гладкими, как стекло, так и шероховатыми, как наматрасники.
По словам Янга, RoBeetle может нести на спине груз, в 2,6 раза превышающий его собственный, и работать в течение двух часов с полным баком.
Напротив, «самый маленький ползучий робот с батарейным питанием весит один грамм и работает около 12 минут».
В будущем микроботов можно будет использовать для множества приложений, таких как инспекция инфраструктуры или поисково- спасательные миссии после стихийных бедствий .
Они также могут помочь в таких задачах, как искусственное опыление или мониторинг окружающей среды .
Робототехники Райан Труби и Шугуанг Ли из Массачусетского технологического института и Гарварда, соответственно, написали в сопроводительном комментарии, что RoBeetle стал «захватывающей вехой в микроробототехнике», но добавили, что существуют также возможности для улучшения.
Например, робот ограничен непрерывным поступательным движением, а исключение электроники из уравнения снижает его способность выполнять сложные задачи.
Мои пенсионного возраста родители попервоначалу практически ничего не принимали, исключая книжонок и журналов. Как скоро им показали ваш интернет-сайт, они тут же переключились на него)