Ученые создали самых маленьких в мире роботов в виде жука и водомерки

Ученые создали двух самых маленьких, легких и быстрых роботов в виде жучка и водомерки. Их будут использовать в таких областях, как мониторинг окружающей среды, искусственное опыление, микропроизводство и роботизированная хирургия.

Вес мини-жучка составляет 8 мг, а вес водомерки — 55 мг. Скорость их передвижения — 6 мм в секунду. «Это быстро по сравнению с другими микророботами такого масштаба, хотя он все еще отстает от своих биологических родственников», — сказал Конор Тригстад, аспирант Школы машиностроения и материаловедения и ведущий автор работы. Муравей обычно весит до 5 мг и может двигаться со скоростью почти метр в секунду.

В движение роботов приводят крошечные приводы. Для их производства использовалась новая технология, позволяющая уменьшить размер привода до менее чем миллиграмма. Это самый маленький привод из всех, что когда-либо были созданы.

«Приводы являются самыми маленькими и быстрыми из когда-либо разработанных для микроробототехники», — сказал Нестор О. Перес-Арансибия, доцент кафедры Флаэрти в Школе машиностроения и материаловедения WSU, который руководил проектом.

Для изготовления привода использовался сплав с памятью формы, который изменяет форму во время нагревания. Он называется «памятью формы», потому что помнит исходное положение и возвращается к нему. Кроме того, эти сплавы не имеют движущихся или вращающихся частей, как в типичных двигателях. «Они очень прочны с механической точки зрения, — сказал Тригстад. — Разработка очень легкого привода открывает новые возможности в микроробототехнике».

Такие сплавы не используют для крупных роботизированных движений, потому что они слишком медленные. Но они отлично подходят для миниатюрных роботов: небольшой ток провода легко нагревает и охлаждает, что позволяет им взмахивать плавниками или двигать ногами со скоростью до 40 раз в секунду. Предварительные испытания также показали, что привод может поднять вес, более чем в 150 раз превышающий собственный.

«Система SMA требует гораздо менее сложных систем для ее питания», — сказал Тригстад. Теперь исследователи хотят создать новое насекомое типа водомерки, которое сможет перемещаться по воде и под водой. Сейчас команда работает над созданием миниатюрных батарей, чтобы сделать роботов независимыми от источников питания.

До этого сообщалось, что голландский стартап Monumental разработал автономного робота, способного автоматизировать процесс строительства стен из кирпичей. Это решение позволяет эффективно выполнять монотонные и иногда опасные задачи на стройплощадках, снижая риски и повышая эффективность проектов.