Инженеры из Калифорнийского технологического института и Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали роботов, способных двигаться без моторов и источников питания — устройства перемещаются в воде, поскольку материал, из которого они сделаны, меняет форму при изменении температуры.
Новая система основана на полосках гибкого полимера, который скручивается при охлаждении и растягивается при нагревании. Полоски расположены таким образом, чтобы задействовать переключатель внутри робота — тот, в свою очередь, запускает весло, которое и двигает устройство вперед. Переключателем служит бистабильный элемент, поддерживающий равновесие в любом из двух состояний.
Когда холодного робота помещают в холодную воду, полимер растягивается, включает переключатель, и полученная энергия двигает робота вперед. Изменяя свойства полоски полимера, можно разработать устройства, движущиеся с разной скоростью. В рамках одного из последних испытаний ученым удалось совместить элементы так, что робот с четырьмя веслами проплыл вперед, положил небольшой груз и вернулся назад. Инженеры отмечают, что сочетание простых движений позволило добиться достаточно сложного поведения. В будущем такой подход поможет добавить роботам другие функции — материалы способны реагировать также на уровень pH или соленость жидкости. Новые модели смогут сдерживать разливы химикатов или доставлять лекарства внутри организма.
На данном этапе бистабильный элемент необходимо возвращать в исходное положение вручную, однако ученые планируют разработать способ самостоятельного переключения при обратном изменении температуры. В таком случае, роботы смогут двигаться бесконечно, если температура воды продолжит меняться.
Комментарии
(0) Добавить комментарий