Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Biohacking
  • M-Health
  • zdravomyslie

Самособирающиеся микророботы

Созданы миниатюрные роботы-оригами, способные самостоятельно «сложиться», 
выполнить действия и распасться, не оставив следов

DailyTechInfo по материалам IEEE Spectrum: Origami Robot Folds Itself Up, Does Cool Stuff, Dissolves Into Nothing


На Международной конференции по автоматизации и робототехнике ICRA 2015 исследователи Массачусетского технологического института продемонстрировали созданных ими миниатюрных роботов-оригами, которые могут самостоятельно «свернуться», приобретя необходимую форму, переместиться, двигаясь по поверхности или плывя в жидкости, выполнить некоторые действия и раствориться в окружающей среде, практически не оставив следов своего пребывания. И такие роботы являются демонстрацией работоспособности принципов, на которых в будущем будут созданы еще меньшие роботы медицинского назначения, которые смогут действовать прямо внутри тела человека.

Изначально робот представляет собой квадрат, весом 0.31 грамма и со стороной 1.7 сантиметра, изготовленный из многослойного материала с укрепленными на его поверхности тонкопленочными постоянными магнитами и одним маленьким кубическим неодимовым магнитом. Основой материала является структурный слой из специальной бумаги или пенопласта, который подрезан лазером в необходимых местах, а поверх этого нанесен слой из гибкого поливинилхлорида. Когда такую заготовку помещают под нагревательный элемент, в местах лазерной подрезки за счет сокращения слоя поливинилхлорида возникают изгибы.


Процесс такой самостоятельной «сборки» робота-оригами занимает меньше минуты, после чего он «готов к употреблению» и может передвигаться под воздействием внешнего магнитного поля со скоростью от 3 до 4 сантиметров в секунду.

Как можно понять из вышесказанного, конструкция робота-оригами не содержит двигателя. В процессе сворачивания, для перемещения и для выполнения роботом некоторых действий используется внешний двигатель, который воздействует на тонкий слой магнитного материала, нанесенный между другими слоями тела робота. Первой частью внешнего магнитного двигателя является неодимовый постоянный магнит, под воздействием поля которого робот принимает заданную при изготовлении форму. Второй частью двигателя являются четыре катушки, располагающиеся ниже поверхности, на которой предстоит действовать роботу. Эти катушки вырабатывают переменные магнитные поля, заставляющие робота перемещаться в необходимом направлении.

Катушки вырабатывают направленные магнитные поля, колеблющиеся с частотой до 15 Герц. Это приводит к тому, что силы магнитного притяжения заставляют конечности робота совершать колебательные движения, а изменяя конфигурацию магнитных полей можно управлять движением каждой «конечности» по отдельности.


Двигая своими миниатюрными конечностями, робот-оригами может передвигаться, рыть и плавать в жидкости. Благодаря этому робот является универсальным, не его плечи можно возложить выполнение великого множества разнообразных задач. Кроме этого, процесс самосборки робота может быть разделен на несколько этапов. При нагреве заготовки до определенной температуры робот принимает первую форму, подходящую для выполнения одной задачи, а нагрев еще до более высокой температуры заставит робота еще раз изменить форму, приспособленную для выполнения других действий.

Когда робот закончит выполнение поставленных ему задач, он может быть направлен в емкость с ацетонсодержащим растворителем, в котором он раствориться, оставив после себя только магнит. В качестве структурного слоя может быть использован и материал, который растворяется не только в специальном растворителе, но и в воде, что значительно упростит процесс утилизации отработанных роботов-оригами.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
16.06.2015

Читать статьи по темам:

бионика наномедицина Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Роботы в медицине

Судя по количеству разработок и интересу всевозможных научных групп, можно утверждать, что магистральным направлением в медицинской робототехнике стало создание микро- и нанороботов.

читать

Микророботы имитируют принцип движения микроводорослей

Исследователи из Испании и Италии предложили использовать для работы внутри человеческого тела гибких микророботов. Принцип перемещения этих роботов ученые хотят заимствовать у одноклеточных организмов, эвглен.

читать

Бактерицидные покрытия, имитирующие поверхность крыльев насекомых

Вещество, случайно полученное в 1980-х и некогда считавшееся перспективным для солнечных батарей и фотодетекторов, структурно похоже на... крылья стрекоз. И обладает теми же превосходными бактерицидными свойствами!

читать

Антимикробные крылья

Современные нанотехнологии могут легко воспроизвести плёнку, имитирующую покрытые микроскопическими шипами крылья цикад, и в ближайшем будущем этот принцип может привести к созданию нового класса бактерицидных материалов.

читать

В тромб с точностью до нанометра

Наночастицы из биоразлагаемого материала высвобождают лекарственное вещество – тканевой активатор плазминогена – только в месте закупорки сосуда, в считанные минуты разрушая тромб и не вызывая побочных эффектов.

читать