Ученые Массачусетского технологического института (MIT) в США разработали небольшого мягкого робота, который может управляться слабыми магнитами. Робот состоит из резиновых магнитных спиралей, которые можно запрограммировать на ходьбу, ползание и плавание.
Управление трехмерным движением робота осуществляется с помощью одномерного магнитного поля. Робот изготовлен в основном из полимера, который является мягким и не требует для работы сильного магнитного поля. Новый робот пригоден для переноски грузов в небольших пространствах, а его резиновый корпус экологически безопасен, что может привести к развитию этой технологии в биомедицинской области. Длина робота составляет всего 1 миллиметр, но ученые утверждают, что можно создавать и более компактных роботов. До сих пор магнитные роботы реагировали на движущиеся магнитные поля. Другими словами, если вы хотите, чтобы робот шел, магнит будет следовать за ним. Если нужно, чтобы робот вращался, необходимо вращать магнит. Это ограничивает параметры использования таких роботов.
Но нашлось решение данной проблемы. Роботы, разработанные в лаборатории, теперь намагничены неравномерно. Вместо этого они стратегически намагничены в различных областях и направлениях, так что однородное магнитное поле обеспечивает различные движения разных частей. Перед намагничиванием необходимо было создать гибкий и легкий корпус робота из различных резин: из-за различий в свойствах двух материалов одна из резин при растяжении остается эластичной, а другая деформируется и не может вернуться к исходным размерам. Таким образом, при снятии напряжения один слой волокон сжимается, а другой растягивается, стягивая весь объект в тугую спираль. Третий материал (магнитопорошковый материал) попадает в канавку через резиновые волокна. Таким образом, после формирования спирали можно использовать схему намагничивания для придания ей определенного движения.
Например, для создания ползущего робота спиральные волокна формируются в плавные волны, а тело, голова и хвост намагничиваются. Когда магнитное поле равно нулю, сжатие ослабевает, и ползущий робот растягивается. Эти движения позволяют роботу двигаться вперед. Другой тип робота состоит из двух спиральных волокон, похожих на ноги, соединенных шарнирами и намагниченных по схеме, более похожей на ходьбу.
Можно предположить, что такие мягкие роботы смогут доставлять вещества в тонкие трубки или даже внутрь человеческого тела. Например, они могут направлять лекарства в узкие кровеносные системы и выпускать их именно там, где это необходимо. В перспективе их можно будет встраивать в искусственные мышцы или материалы, способствующие регенерации тканей.
