Naukowcy opracowali najmniejszego w historii zdalnie sterowanego robota kroczącego. Urządzenie przypomina malutkiego kraba, może chodzić, pełzać, obracać się, a nawet skakać i ma zaledwie pół milimetra.
Za malutkim robotem-krabem stoją inżynierowie z Uniwersytetu Northwestern, którzy już wcześniej zachwycili świat swoimi miniaturowymi maszynami. We wrześniu ubiegłego roku ten sam zespół zaprezentował skrzydlaty mikroprocesor, przedstawiany jako najmniejszą w historii strukturę latającą stworzoną przez człowieka. Jego zdjęcie opublikowano nawet na okładce magazynu „Nature” (więcej na ten temat w tekście: Najmniejsza latająca konstrukcja zbudowana przez człowieka).
Nowa maszyna zespołu z Northwestern jest nieco innego rodzaju. Ma zaledwie pół milimetra szerokości i może się zginać, kręcić, pełzać, chodzić, obracać, a nawet skakać. Chociaż badania mają na razie charakter odkrywczy, naukowcy uważają, że ich technologia może przybliżyć nas do stworzenia robotów mikroskopijnych rozmiarów, które będą mogły wykonywać praktyczne zadania w ciasnych, zamkniętych przestrzeniach.
Wyniki i opis badań ukazał się w czasopiśmie „Science Robotics” (DOI: 10.1126/scirobotics.abn0602).
Potencjalne zastosowanie mikrorobotów
– Robotyka to ekscytująca dziedzina badań, a rozwój robotów w mikroskali to ciekawy temat do akademickich poszukiwań – powiedział prof. John A. Rogers, który kierował pracami. – Można sobie wyobrazić mikroroboty jako „agentów” naprawiających lub montujących małe struktury lub maszyny w przemyśle. Albo jako „asystentów” medycznych oczyszczających zatkane tętnice, tamujących krwotoki wewnętrzne lub usuwających guzy nowotworowe – wszystko to w ramach minimalnie inwazyjnych procedur – opisuje naukowiec.
– Nasza technologia umożliwia różne kontrolowane ruchy robotów. Mogą one chodzić ze średnią prędkością połowy długości swojego ciała na sekundę – dodaje prof. Yonggang Huang, który kierował pracami teoretycznymi. – Jest to bardzo trudne do osiągnięcia w tak małej skali – przekonuje badacz.
Prof. Rogers jest pionierem w dziedzinie bioelektroniki, szefuje też Querrey Simpson Institute for Bioelectronics (QSIB), w którym pracuje również prof. Huang.
Pamięć kształtu
Mniejszy od pchły robot-krab nie jest napędzany przez skomplikowany sprzęt czy hydraulikę. Jego siła tkwi w sprężystości jego ciała. Do skonstruowania robota naukowcy wykorzystali materiał stopowy z pamięcią kształtu, który po podgrzaniu zmienia swój kształt. W tym przypadku badacze użyli wiązki laserowej, aby szybko podgrzać robota w różnych jego częściach. Cienka powłoka przywraca odpowiedni kształt części struktury po ochłodzeniu.
W miarę jak robot przechodzi z jednej fazy do drugiej – od zdeformowanego do zapamiętanego kształtu i z powrotem – porusza się w zaprogramowany sposób. Laser nie tylko zdalnie steruje robotem w celu jego aktywacji, ale także określa kierunek jego chodzenia.
– Ponieważ struktury te są tak małe, tempo ich chłodzenia jest bardzo szybkie – wyjaśnia Rogers. – W rzeczywistości zmniejszenie rozmiarów tych robotów pozwala im działać szybciej – dodaje.
Źródło i fot.: Northwestern University
