В Массачусетском технологическом институте созданы новые мягкие роботы, которыми можно управлять с помощью простого магнитного поля

Ученые Массачусетского технологического института разработали крошечных роботов с мягким телом, которыми можно управлять с помощью слабого магнита. Роботов, образованных из полимерных магнитных спиралей, можно запрограммировать на различные перемещения при помощи магнитного поля.

Новые роботы хорошо подходят для перемещения полезных грузов в ограниченном пространстве, а их эластичные тела бережно относятся к хрупким средам, что открывает возможность разработки технологии для биомедицинских приложений.

Профессор MIT Полина Аникеева (на фотографии) и ее команда сделали своих роботов длиной в миллиметры, но они утверждают, что этот подход можно использовать для создания роботов гораздо меньшего размера. Результаты исследования опубликованы в статье о магнитных роботах в журнале Advanced Materials.

Для вдохновения инженеры обратились к закрученным усикам огуречной лозы: два типа каучука, каждый из которых имеет разную жесткость, сначала накладываются друг на друга, а затем нагреваются и растягиваются в тонкое волокно. По мере того как полимерные нити остывают, одна нить сжимается, а другая сохраняет свою длину, образуя туго закрученную спираль, очень похожую на тонкие лианы растения огурца, обвивающие близлежащие структуры. Наконец, намагничиваемый материал продевается через полимерную спираль, а затем стратегически намагничивается, чтобы обеспечить множество вариантов движения и направления.

Например, чтобы сформировать гусеничного ползающего робота, спиральному волокну придают форму плавных волн, а затем тело, голова и хвост намагничиваются так, что магнитное поле, приложенное перпендикулярно плоскости движения робота, заставляет тело сжиматься. Когда поле уменьшается до нуля, сжатие снимается, и ползающий робот растягивается. Вместе эти движения продвигают робота вперед. Кроме того, тонкое манипулирование полем позволяет роботам вибрировать, что позволяет крошечным червям доставлять груз в указанное место, а затем встряхивать его, чтобы высвободить полезную нагрузку.

Исследователи считают, что из-за мягких материалов и относительно простой манипуляции такие механизмы можно использовать в биомедицинских ситуациях, таких как медленное проникновение через кровеносные сосуды человека для доставки лекарства в точное место.

Источник