Международная команда ученых разработала роботов, способных переходить из твердого состояния в жидкое. Благодаря этому они могут выполнять удивительные трюки: прыгать, карабкаться на высоту и даже выбираться из клетки, подобно Т-1000, персонажу из франшизы «Терминатор».
Управлять формой и движениями машин можно при помощи магнитных полей. В будущем такой подход позволит разработать новые технологии для биомедицины и инженерии — от адресной доставки лекарств до универсальных винтов.
Это робот из жидкого металла, и он может выбраться из клетки
Мягкие роботы, как правило, более пластичны, чем их твердые аналоги, но уступают им в силе, скорости и простоте управления. Эти недостатки устраняет новый материал под названием magnetoactive phase transitional matter или MPTM (магнитоактивное вещество, способное переходить между фазами).
MPTM состоит из галлия, в который встроены крошечные магнитные микрочастицы. В исследовании, опубликованном в журнале Matter, говорится, что это вещество уникальным образом сочетает в себе высокую механическую прочность, грузоподъемность и скорость передвижения в твердой фазе и отличную адаптивность (растяжимость, разделение и слияние) в жидкой.
RB.RU готовит большое обновление — и мы хотим учесть пожелания и интересы вас, наших читателей. Если вы готовы поделиться своим мнением об RB.RU, переходите по ссылке, чтобы заполнить короткую анкету.
Устройства из такого материала способны реагировать на магнитные поля, так как содержат магнитные микрочастицы. Ученые поместили этих роботов в переменное магнитное поле, чтобы заставить их передвигаться и даже нагреваться, превращаясь в жидкость.
Эксперимент проводили Кармель Маджиди, руководитель лаборатории Soft Machines Lab при Университете Карнеги Меллон и старший автор исследования, а также его коллеги из Университета имени Сунь Ятсена и Чжэцзянского университета.
«Из основных принципов электромагнетизма известно, что когда металл находится под действием переменного магнитного поля, электрический ток начинает спонтанно проходить через него, — рассказал Маджиди. — Этот спонтанный электрический ток нагревает металл и заставляет его плавиться».
Благодаря этому методу роботы из MPTM смогли принимать форму цепи или универсального винта, извлекать предметы из желудка манекена и преодолевать полосы препятствий.
Ученые также «слепили» из MPTM небольшого LEGO-человечка, который превращается в жидкость и проходит сквозь решетку. На видео кажется, будто робот сам повторно принимает первоначальную форму. Однако команда восстановила его вручную, а затем вернула в кадр, объяснил Маджиди. Он добавил, что источником вдохновения для этого робота стал Т-1000, персонаж из франшизы «Терминатор».
Способность изменять форму можно адаптировать для множества задач, особенно в биомедицине. В будущем роботы из MPTM, вероятно, будут доставлять лекарства в определенные органы и извлекать опасные объекты из организма. Умение переходить между твердым и жидким состояниями также пригодится, чтобы проникать в замкнутые пространства и труднодоступные места.
Источник: rb.ru
