Древнее искусство оригами внезапно оказалось полезным в мире высоких технологий. Оно позволило создать новый тип трансформирующихся микророботов, обладающих повышенной подвижностью. Машины отличаются высокой скоростью, ловкостью и управляемостью, а их размер при этом не превышает сантиметра.
Большинство существующих сегодня микроботов не очень подвижны. Это ограничивает их способность выполнять полезные задачи. Чтобы расширить свои возможности, роботы должны иметь возможность складываться под большими углами.
Команда инженеров Мичиганского университета создала микроботов, которые могут складываться под прямыми и острыми углами. Это позволяет машинам принимать разнообразные сложные формы. Робот может сформировать одну фигуру, выполнить задачу, затем принять иную форму для выполнения новой задачи. Такая гибкость позволяет микромашинам быть универсальными и использоваться в самых разных отраслях - от медицины до строительства или науки.
Интересно, что разработчики вдохновлялись правилами японского искусства складывания фигурок из бумаги. “Мы были первыми, кто использовал принципы оригами в системе микроробототехники”, - говорит доцент Мичиганского университета Евгений Филиппов.
Как это работает?
За движения машины отвечает тонкий слой золота, нанесенный на особый полимер. При подаче электричества, материал начинает гнуться, приводя робота в движение. Таким образом, само тело машины выступает в качестве исполнительного механизма:
“Когда ток проходит через слой золота, он создает тепло. Мы используем это тепло для контроля движений микробота. Мы создаем начальный изгиб, нагревая систему, а затем разворачиваем тело машины, позволяя полимеру остыть”, - поясняет Филиппов.
Помимо высокой гибкости, оригами-роботы обладают повышенной скоростью. Один условный “сустав” робота может выполнять до 80 движений в секунду. Это - беспрецедентная подвижность для насколько маленькой техники.
В настоящее время роботы нуждаются в проводном подключении, но инженеры уже работают над тем, чтобы обеспечить их микроскопическими аккумуляторами и системами дистанционного управления.
Необычная разработка подробно описана в журнале Advanced Functional Materials.
