«Судный день» близок: робот прошел сквозь решетку
Инженеры из Китая и США создали робота, напоминающего невинную версию T-1000 из «Терминатора». Он умеет переходить из твердой формы в жидкую и преодолевать препятствия. В будущем робот сможет точечно доставлять лекарства или помогать человеку крепить детали. Результаты исследования опубликованы в журнале Matter.
Миниатюрные роботы интересуют ученых не только из-за размера, но и из-за возможности управлять ими дистанционно. Так, роботы проходят в места, куда не может попасть человек. Однако есть и недостатки такой технологии. Если делать роботов из твердых материалов, они не смогут пролезать через узкие отверстия и быстро менять форму. А роботы из жидких веществ, наоборот, не такие прочные и сильные.
Компромисс нашла группа инженеров из Китая и США. Она создала робота из галлия и микрочастиц неодима-железа-бора. У этого материала низкая температура плавления — 30,6 °C. При комнатной температуре, которая обычно равна 15–25 °C, материал не плавится. При этом он легко переходит в жидкое состояние без больших затрат энергии. Для трансформации ученые использовали переменное магнитное поле: оно нагревает и плавит вещество. За полторы минуты материал массой 50 граммов нагревается до 35 °C и расплавляется. После отключения нагрева он отдает тепло окружающей среде, остывает и переходит обратно в твердую фазу.
Чтобы проверить свойства материала, ученые провели ряд экспериментов. В одном из них они выяснили, как робот может проходить через узкие отверстия. Для этого его в виде фигурки лего поместили в клетку с прутьями. Потом материал нагрели, действуя переменным магнитным полем. Робот в жидкокристаллическом состоянии прошел через прутья решетки. После этого вещество поместили в форму. В ней оно затвердело и приняло первоначальный вид.
В других экспериментах робота использовали как «механический винт», чтобы закрепить детали в малодоступных местах. Для этого частицы материала помещали над отверстиями, а затем плавили. Таким методом скрепили две пластиковые пластины, которые смогли выдержать вес до 10 килограммов.
Роботу найдется применение и в медицине. В одном из опытов он захватил и удалил инородный предмет из модели желудка, а потом адресно доставил в организм лекарственный препарат.
Ученые пишут, что при разработке этого робота вдохновлялись животными. Например, морской огурец для защиты от внешних повреждений становится жестким. А осьминог может менять свойства щупалец — от гибких и упругих до экстремально жестких, чтобы захватывать предметы или ползать.
Иллюстрация на обложке: Анжелика ВАСИЛЕНКО
Еще почитать по теме
