REKLAMA

Roboty wielkości ułamka rysika, a silne jak słonie. Naukowcy stworzyli mikromaszyny inspirowane mrówkami

Koreańscy naukowcy zainspirowani mrówkami stworzyli rój mikroskopijnych robotów, które wspólnie mogą przenieść ciężar wielokrotnie większy od siebie samych.

Roboty wielkości ułamka rysika, a silne jak słonie. Naukowcy stworzyli mikromaszyny inspirowane mrówkami
REKLAMA

Mrówki to niezwykle fascynujące stworzenia, które od dekad inspirują naukowców i inżynierów tworzących roboty. Inspiruje ich zarówno zdolność mrówek do grupowego rozwiązywania złożonych problemów, niewerbalne formy komunikacji - zwykle poprzez substancje chemiczne zwane feromonami - pozwalające precyzyjnie określić i przekazać położenie obiektu, a także ogromna siła, jaką mrówki zdobywają, współpracując niemal jak jeden organizm.

Naukowców z koreańskiego uniwersytetu Hanyang zainteresowała szczególnie siła, pozwalająca rojom mrówek na przenoszenie przedmiotów wielokrotnie większych i cięższych od nich samych. Ta unikalna zdolność owadów stała się podstawą do zbudowania mikrorobotów, które - tak jak mrówki - są w stanie przenosić ciężkie przedmioty, pomimo że każdy z nich ma około pół milimetra długości.

REKLAMA

Koreańscy naukowcy stworzyli "roje mikrorobotów"

Projekt mikromaszyn został opublikowany 18 grudnia w czasopiśmie Device, a jego głównymi autorami są Kijun Yang oraz Jeong Jae Wie. Wie i współpracownicy przetestowali, jak dobrze roje mikrorobotów o różnych konfiguracjach (m.in. kształtu czy rozmiaru) radziły sobie z różnymi zadaniami. Okazało się, że roje o wysokim współczynniku proporcji mogą wspiąć się na przeszkodę pięć razy wyższą niż długość ciała pojedynczego mikrorobota i rzucić się, jeden po drugim, na przeszkodę.

Odkrycie to było niezmiernie ważne dla naukowców, gdyż dotychczasowe prace nad mikrorobotami oparte na idei "roju mrówek" zakładały, że roboty mają sferyczny kształt o stosunkowo niskich proporcjach (np. 1:1) rozmiaru. Zastosowanie cylindrycznego kształtu o dużych proporcjach pozwoliło mikromaszynom na całkiem imponujące osiągnięcia.

Na suchym lądzie rój robotów zdołał przetransportować ładunek 350 razy cięższy niż każdy z nich z osobna. Z kolei inny rój mikrorobotów był w stanie odblokować rurki przypominające zablokowane naczynia krwionośne.

W środowisku wodnym grupie tysiąca mikrorobotów o dużej gęstości udało się utworzyć "tratwę", dzięki której maszyny przetransportowały przez ciecz pigułkę ważącą 2 tys. razy tyle, co pojedynczy robot.

Ponadto, poprzez ruchy wirowe i orbitalne, koreańscy naukowcy opracowali system, dzięki któremu roje robotów mogły kierować ruchami małych organizmów.

Zaskakująco skuteczne, ale i zaskakująco tanie

Każdy mikrorobot ma 600 mikrometrów (0,6 mm) wysokości i składa się z epoksydowego korpusu otoczonego cząsteczkami ferromagnetycznego neodymu-żelaza-boru (NdFeB). Wykorzystanie tego związku chemicznego pozwala reagować robotom na pola magnetyczne i wchodzić w interakcje z innymi mikrorobotami. Zasilając roboty polem magnetycznym generowanym przez obracanie dwóch połączonych magnesów, rój może się samoorganizować. Ponadto naukowcy zaprogramowali roboty tak, aby łączyły się ze sobą w różnych konfiguracjach, zmieniając kąt, pod jakim roboty były namagnesowane.

Jak zaznacza Jeong Jae Wie, choć materiały zastosowane do stworzenia mikrorobotów pozwalają na stosunkowo tanią masową produkcję, to potrzebują one "wyższych poziomów autonomii, zanim będą gotowe do rzeczywistych zastosowań".

Roje mikrorobotów magnetycznych wymagają zewnętrznej kontroli magnetycznej i nie są w stanie autonomicznie poruszać się w złożonych lub ograniczonych przestrzeniach, takich jak prawdziwe tętnice. [...] Przyszłe badania skupią się na zwiększeniu poziomu autonomii rojów mikrorobotów, takich jak kontrola ich ruchów i trajektorii w czasie rzeczywistym.

- powiedział Jeong Jae Wie.
REKLAMA

Może zainteresować cię także:

REKLAMA
Najnowsze
Zobacz komentarze
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA