Новости

Apr 18, 2024

Стратегические магниты заставляют этого робота продвигаться вперед

Всего одно магнитное поле может создать «профиль магнитных сил, управляющий движением». Эндрю Пол | Опубликовано 10 июля 2023 г., 10:30 EDT Исследователи из Массачусетского технологического института создали крошечную мягкую игрушку, вдохновленную огурцом.

Всего одно магнитное поле может создать «профиль магнитных сил, управляющий движением».

Эндрю Пол | Опубликовано 10 июля 2023 г., 10:30 по восточному поясному времени.

Исследователи из Массачусетского технологического института создали крошечного мягкого робота, напоминающего огурец, способного передвигаться по труднодоступным трехмерным средам, используя одно слабое магнитное поле. Как впервые подробно описано в прошлом месяце в статье открытого доступа, опубликованной в журнале Advanced Materials, механизм, похожий на дюймового червяка, сделанный из стратегически намагниченных спиралей резинового полимера, демонстрирует огромные перспективы в маневрировании в пространствах столь же крошечных, как кровеносные сосуды человека.

[По теме: Тюлени вдохновили на создание нового переваливающегося робота.]

До этого новейшего червяка локомотивным мягким ботам требовались движущиеся магнитные поля, чтобы контролировать их направление и угол. «[Если] вы хотите, чтобы ваш робот ходил, ваш магнит будет ходить вместе с ним. Если вы хотите, чтобы он вращался, вы вращаете свой магнит», — заявила в своем заявлении Полина Анкеева, ведущий автор статьи и профессор материаловедения и инженерии, а также наук о мозге и когнитивных науках. «Если вы пытаетесь работать в действительно стесненных условиях, движущийся магнит может оказаться не самым безопасным решением», — добавила Анкеева. «Вы хотите иметь стационарный инструмент, который просто прикладывает магнитное поле ко всему образцу».

Таким образом, новая конструкция исследовательской группы Массачусетского технологического института не намагничена равномерно, как многие другие мягкие роботы. Согласно заявлению Массачусетского технологического института, намагничивая только избранные области и направления, всего одно магнитное поле может создать «профиль магнитных сил, управляющий движением».

Интересно, что в поисках вдохновения инженеры обратились к скрученным усикам огуречных лоз: два типа каучука сначала накладываются друг на друга, а затем нагреваются и растягиваются в тонкое волокно. По мере того как новая нить остывает, одна резина сжимается, а другая сохраняет свою форму, создавая плотно закрученную спираль, очень похожую на тонкие лозы огурца, обвивающие близлежащие структуры. Наконец, намагничивающийся материал продевается через полимерную спираль, а затем стратегически намагничивается, обеспечивая множество вариантов движения и направления.

Благодаря настраиваемым магнитным шаблонам каждого робота, несколько программных ботов могут быть индивидуально настроены для движения в разных направлениях, когда оба они подвергаются воздействию одного однородного слабого магнитного поля. Кроме того, тонкие манипуляции с полем позволяют роботам вибрировать, что позволяет крошечным червям переносить груз в назначенное место, а затем стряхивать его, чтобы доставить полезную нагрузку. Исследователи полагают, что из-за мягкости материалов и относительно простых манипуляций такие механизмы можно использовать в биомедицинских ситуациях, например, для проникновения через кровеносные сосуды человека для доставки лекарства в точное место.

Эндрю Пол — штатный обозреватель Popular Science, освещающий новости технологий. Ранее он был постоянным автором журналов The AV Club и Input, а его недавние работы также были представлены в журналах Rolling Stone, Fangoria, GQ, Slate, NBC, а также в журнале McSweeney's Internet Tendency. Он живет недалеко от Индианаполиса.