
Полчища роботов поднимают предметы в 2000 раз тяжелее каждого из них
Врачи мечтали бы использовать тысячи очень маленьких роботов для очистки закупоренных артерий. И это уже на шаг ближе к реальности. Учёные из Университета Ханянг (Сеул, Южная Корея) создали крошечных роботов, которых организуют в группы, что бы те преодолевали препятствия и перемещали тяжести.
Роботы действуют сообща, как отряды муравьёв. Каждый из них меньше пылинки, но вместе они способны решать сложные задачи, приспосабливаясь к окружающим условиям.
По сути, каждый такой робот — это крошечный магнитный кирпичик. Используя процесс, похожий на изготовление кубиков льда, исследователи могут одновременно производить сотни таких роботов экономичным способом. Они используют метод литья под давлением и намагничивание, чтобы обеспечить одинаковую геометрию отдельно взятых изделий.
Каждый робот получился в высоту 600 микрометров, то есть около полумиллиметра. В его составе — магнитные частицы из соединения элементов неодим-железо-бор, химическая формула NdFeB. Частицы позволяют роботам реагировать на магнитные поля и взаимодействовать между собой. При включении поля от внешних магнитов, роботы-пылинки автоматически выстраиваются в различные конфигурации.
Они могут располагаться тремя основными способами: друг за другом, как вагончики поезда «голова к хвосту»; накладываясь друг на друга, как черепица на крыше так называемым скользящим сопряжением; плашмя, как магнитики на холодильник. Во многих предыдущих исследованиях экспериментировали с роботами-шариками, которые могли соединяться только по принципу «точка к точке». Но у роботов-кубиков соединения крепче, поскольку они могут соприкасаться всеми гранями.
Восемь роботов из Сеула могли взбираться на стены, высота которых в пять раз превышала их длину. Подобно роям насекомых, они могли пропускать отдельных роботов через препятствия. А также толпа из управляемых извне «песчинок» могла перемещать по воде объекты, которые весили в 2000 раз больше каждого из роботов.
Если подробнее, то рой из тысячи роботов слепился в плавучий плот на водной поверхности. Затем рой охватил плоский предмет, который весил в 2000 раз больше, чем каждый отдельный робот, и так они успешно переправили груз через жидкость. Это напоминало тактику огненных муравьёв из рода Solenopsis, которые собираются в живые плоты, чтобы пережить наводнение.
«Плот» из огненных муравьёв
На суше рои могли перемещать грузы в 350 раз тяжелее, чем отдельные роботы. Они также прочищали засорённые трубки, работая сообща, и это обещает возможность прочистки в будущем закупоренных человеческих артерий.
Учёные также убедились, что магнитные роботы могут бережно взаимодействовать с животными. Так, роботизированный рой аккуратно направлял муравьёв и клопов в определённые стороны, не причиняя насекомым вреда. Изобретатели создали также систему дозированного питания для червей, то перекрывая, то предоставляя доступ к пище.
Управлять роями таких роботов — всё равно что дирижировать оркестром, невидимым глазу, с помощью магнитов. Модулируя магнитные поля вблизи роботов, исследователи заставляли их то вращаться на месте, а то двигаться по кругу. Переключаться между разными стилями движения позволяло изменение силы магнитного поля.
Соавтор исследования Чон Джэ Ви сказал, что в будущем предстоит повысить уровень автономности групп микророботов для управления их движениями и траекториями.
— Чон Джэ Ви.
И всё-таки южнокорейская технология уже приближается к практическому применению разработки в медицине, производстве и очистке окружающей среды. Ключевой задачей остаётся создание систем, которые позволят этим крошечным роботам самостоятельно ориентироваться и принимать решения.
Роботы действуют сообща, как отряды муравьёв. Каждый из них меньше пылинки, но вместе они способны решать сложные задачи, приспосабливаясь к окружающим условиям.
По сути, каждый такой робот — это крошечный магнитный кирпичик. Используя процесс, похожий на изготовление кубиков льда, исследователи могут одновременно производить сотни таких роботов экономичным способом. Они используют метод литья под давлением и намагничивание, чтобы обеспечить одинаковую геометрию отдельно взятых изделий.
Каждый робот получился в высоту 600 микрометров, то есть около полумиллиметра. В его составе — магнитные частицы из соединения элементов неодим-железо-бор, химическая формула NdFeB. Частицы позволяют роботам реагировать на магнитные поля и взаимодействовать между собой. При включении поля от внешних магнитов, роботы-пылинки автоматически выстраиваются в различные конфигурации.
Они могут располагаться тремя основными способами: друг за другом, как вагончики поезда «голова к хвосту»; накладываясь друг на друга, как черепица на крыше так называемым скользящим сопряжением; плашмя, как магнитики на холодильник. Во многих предыдущих исследованиях экспериментировали с роботами-шариками, которые могли соединяться только по принципу «точка к точке». Но у роботов-кубиков соединения крепче, поскольку они могут соприкасаться всеми гранями.
Восемь роботов из Сеула могли взбираться на стены, высота которых в пять раз превышала их длину. Подобно роям насекомых, они могли пропускать отдельных роботов через препятствия. А также толпа из управляемых извне «песчинок» могла перемещать по воде объекты, которые весили в 2000 раз больше каждого из роботов.
Если подробнее, то рой из тысячи роботов слепился в плавучий плот на водной поверхности. Затем рой охватил плоский предмет, который весил в 2000 раз больше, чем каждый отдельный робот, и так они успешно переправили груз через жидкость. Это напоминало тактику огненных муравьёв из рода Solenopsis, которые собираются в живые плоты, чтобы пережить наводнение.

На суше рои могли перемещать грузы в 350 раз тяжелее, чем отдельные роботы. Они также прочищали засорённые трубки, работая сообща, и это обещает возможность прочистки в будущем закупоренных человеческих артерий.
Учёные также убедились, что магнитные роботы могут бережно взаимодействовать с животными. Так, роботизированный рой аккуратно направлял муравьёв и клопов в определённые стороны, не причиняя насекомым вреда. Изобретатели создали также систему дозированного питания для червей, то перекрывая, то предоставляя доступ к пище.
Управлять роями таких роботов — всё равно что дирижировать оркестром, невидимым глазу, с помощью магнитов. Модулируя магнитные поля вблизи роботов, исследователи заставляли их то вращаться на месте, а то двигаться по кругу. Переключаться между разными стилями движения позволяло изменение силы магнитного поля.
Соавтор исследования Чон Джэ Ви сказал, что в будущем предстоит повысить уровень автономности групп микророботов для управления их движениями и траекториями.
Рои магнитных микророботов требуют внешнего магнитного управления и не способны автономно перемещаться в сложных пространствах, таких как реальные сосуды организма
— Чон Джэ Ви.
И всё-таки южнокорейская технология уже приближается к практическому применению разработки в медицине, производстве и очистке окружающей среды. Ключевой задачей остаётся создание систем, которые позволят этим крошечным роботам самостоятельно ориентироваться и принимать решения.
- Дмитрий Ладыгин
- cell.com; wikipedia.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Голубые гренландские озера превратились в коричневые фабрики по производству парниковых газов
Эксперты говорят: вода в этих озерах — бомба замедленного действия....

Секретные символы на карте XVI века позволят открыть величайшую тайну Америки
Эксперты уверены: разгадка пропавшей колонии Роанок близка как никогда....

Почему мужчины эволюционируют вдвое быстрее женщин?
Новое исследование ставит под вопрос наши представления о биологии....

Что скрывает «идеальный квадрат» на Марсе?
Версии ученых, конспирологов и Илона Маска....

Сталин пообещал целый миллион долларов за расшифровку письменности древней цивилизации
Участвовать в конкурсе, объявленном правительством индийского штата, может абсолютно любой желающий....

Неандертальцы не просто выжили в ледниковый период — они процветали
Доказательство тому — археологические раскопки....

Отсекли голову, а тело «разобрали» на части
Ученые нашли очередную «вампирскую» могилу в Хорватии....

Едва не получила премию Дарвина: американка ввела себе яд чёрной вдовы
Пытаемся разобраться: что было потом и зачем вообще это было сделано....

Вселенная ускоряется… или мы все ошибаемся?
Космический телескоп открыл данные, которые поставили ученых в тупик....

Почти люди: бонобо осознавали человеческое непонимание и влияли на ситуацию
Важная способность подсказывать и делиться знаниями....

Развенчан миф о породах собак: удивительная правда о мнимых «сверхспособностях»
Не считая плоскомордых....

Волшебное слово на букву f: непрошенные выдачи в Google легко победить сквернословием
Впрочем, эту лазейку вскоре могут закрыть....

С помощью ИИ получили самовосстанавливающийся асфальт
Сделан шаг к более экономичным дорогам....

Жить в Британии становится все опаснее: теперь жителям угрожают вспышки диареи
По словам ученых, это последствия изменения климата. И это только начало…...

Super в действии: резвый беспилотник умеет преследовать даже в тёмном лесу
Новинка из Гонконга уверенно летает по неизвестной местности....

Таинственный спонсор финансирует проект по созданию поселения на дне морском
Неизвестно, кто направляет деньги на создание подводных колоний....