Рухами м'яких роботів, які потрібні, наприклад, для доставлення ліків всередині організму, зазвичай керують за допомогою змінного магнітного поля, що вимагає складної апаратури та тонкого налаштування. Американські інженери знайшли спосіб спростити технологію і змусили кількох м'яких роботів рухатися в різні сторони, керуючи ними за допомогою одного постійного магніта. Про винахід повідомляє MIT News.
Роботи рухаються в різному напрямку, хоча на них впливає одне магнітне поле. Youngbin Lee et al. / Advanced Materials, 2023
Навіщо потрібні такі роботи?
З розвитком малоінвазійної хірургії та розробкою технологій адресної доставки ліків всередину організму популярним напрямком стало створення мініатюрних роботів, які могли б рухатися всередині людського тіла. Зазвичай на цю роль розглядають м'яких роботів — роботів з гнучких піддатливих матеріалів.
Щоб привести такого робота в рух, можна використовувати пневмо- і гідромеханізми, світло, тепло та магнітні поля. Останнє вважається найбільш зручним для медичних цілей, адже магнітне поле легко проникає крізь біологічні тканини. Втім, аби контролювати тривимірного робота, необхідні складні різнонаправлені чи обертальні магнітні поля, які вимагають складних пристроїв з кількох магнітів чи електромагнітних котушок. Інженери з Массачусетського технологічного інституту знайшли спосіб уникнути цього і запрограмували рух роботів заздалегідь.
Чим ці магнітні роботи кращі за інших?
Вчені створили спіральки із двох видів гуми різної жорсткості. Це дозволяє роботам як крокувати, так і повзати, подібно до хробаків. Також дослідники додали магнітні частинки, завдяки яким можна створити схему намагнічування, що забезпечує певний тип руху. Таким чином, коли роботи намагнічені в різних зонах, єдине магнітне поле забезпечує різні види та напрямки руху. Група таких роботів може повзати по-різному і в різні сторони під впливом однонаправленого магнітного поля до 50 мілітесла.
Окрім магнітних роботів, у ваше тіло може пролізти і магнітний слиз. Такий створили китайські матеріалознавці: магнітне поле нагріває робота з легкоплавкого металу і магнітних частинок, що допомагає йому рухатися, а заразом нести, наприклад, ліки.