Роботы размером в миллиметр научились работать в команде
Ученые из Хемницкого технического университета разработали робота в виде куба со стороной один миллиметр — это примерно 3–4 пикселя на вашем экране! В отличие от предшественников, микроботу не нужно внешнее питание, его можно программировать, а главное — он способен выполнять задачи совместно с такими же роботами и передавать сигналы через светодиоды.
Новая разработка получила название «смартлет» и выглядит как миниатюрный куб, в каждом ребре которого установлена свернутая в цилиндр солнечная панель. Благодаря такой конструкции свет улавливается в любом положении, а грани остаются свободными для размещения полезной нагрузки, будь то сенсоры, светодиоды или средства управления движением.
Смартлеты проще в производстве, чем другие микроботы, так как изначально печатаются в виде развертки, которая сама при помещении в водную среду собирается в полый куб. Эта особенность достигается с помощью гидрофобных слоев: вода подталкивает мембраны друг к другу, поскольку стремится уменьшить площадь контакта с ними. Такой механизм обеспечивает не только аккуратную сборку без внешнего вмешательства, но и высокую повторяемость — сотни смартлетов производятся параллельно и практически идентично. К тому же за счет этого микроботы могут не только самособираться, но и прикрепляться к другим роботам, образуя сложные структуры. Да-да, почти как в «Городе героев»!
Еще одна отличительная черта — автономия. Пока аналогичные роботы применяют для получения энергии направленный лазерный пучок, магнитное поле или тонкие провода, смартлет «питается» солнечной энергией. Также свет нужен для коммуникации: с помощью микросветодиодов и оптических сенсоров роботы передают информацию, координируют работу и отправляют команды. Использование оптических каналов позволяет увеличить скорость передачи и повысить пропускную способность сигнала.
А для перемещения микроботам нужны… пузыри! Специальные электроды с напылением из никеля и платины расщепляют воду на водород и кислород, накапливая газ внутри куба. Электролиз позволяет роботу регулировать собственную плавучесть и перемещаться в вертикальном направлении: для подъема к поверхности количество газа увеличивают, а для опускания процесс прекращают.
В будущем такие смартлеты могут использоваться в диагностике заболеваний, адресной доставке лекарств и мониторинге состояния природных объектов. Их способность собираться в структуры поможет создать сложные роботизированные организмы, где каждый компонент будет иметь собственную функцию. Авторы идеи планируют и дальше работать над миниатюризацией технологии, поэтому их следующая цель — уменьшить размер до 500 микрометров, чтобы производить 1024 смартлета за раз.
Фото на обложке: freepik.com
