Швейцарские инженеры создали летающих магнитных микророботов — Роботех

Швейцарские инженеры создали летающих магнитных микророботов

Исследователи из Института Пола Шеррера PSI и ETH Zurich разработали микромашину, которая может выполнять различные действия. Сначала наномагниты в компонентах микророботов программируются магнитным способом, а затем различные движения контролируются магнитными полями. Такие машины, ширина которых составляет всего несколько десятков микрометров, можно использовать, например, в организме человека для выполнения небольших операций. 

Робот, размеры которого составляют всего несколько микрометров, напоминает бумажную птицу оригами (японское искусство складывания бумаги). Но, в отличие от бумажной конструкции, робот движется как по волшебству без видимой силы. Он машет крыльями или сгибает шею и втягивает голову. Все эти действия стали возможными благодаря магнетизму.

Исследователи из Института Пола Шеррера PSI и ETH Zurich собрали микромашину из материалов, которые содержат небольшие наномагниты. Эти наномагниты могут быть запрограммированы на определенную магнитную ориентацию. Когда запрограммированные наномагниты подвергаются воздействию магнитного поля, на них действуют определенные силы. Если эти магниты расположены в гибких компонентах, силы, действующие на них, заставляют компоненты двигаться, сообщили в пресс-службе университета.

Программирование наномагнитов

Наномагниты можно программировать снова и снова. Это перепрограммирование приводит к различным силам, и в результате появляются новые движения.

Для создания микроробота исследователи изготовили матрицы из кобальтовых магнитов на тонких листах нитрида кремния. Птица, построенная из этого материала, может выполнять различные движения, такие как взмах, зависание, поворот или скольжение в сторону.

«Движения, выполняемые микророботом, происходят за миллисекунды», — говорит Лаура Хейдерман, руководитель лаборатории экспериментов с многомасштабными материалами в PSI и профессор мезоскопических систем на кафедре материалов ETH Zurich. «Но программирование наномагнитов занимает всего несколько наносекунд. Это позволяет запрограммировать различные движения одно за другим. Это означает, что крошечная микроптица может сначала взмахнуть крыльями, затем соскользнуть в сторону, а затем снова взмахнуть», — говорит Хейдерман.

Интеллектуальные микророботы

Эта новая концепция является важным шагом на пути к микро- и нанороботам, которые не только хранят информацию для выполнения определенного действия, но также могут быть перепрограммированы для выполнения различных задач. «Вполне возможно, что в будущем автономная микромашина будет перемещаться по кровеносным сосудам человека и выполнять биомедицинские задачи, такие как уничтожение раковых клеток», — объясняет Брэдли Нельсон, руководитель отдела механического и технологического проектирования в ETH Zurich. «Возможны и другие области применения, например, гибкая микроэлектроника или микролинзы, которые изменяют свои оптические свойства», — говорит Тяньюнь Хуан, исследователь из Института робототехники и интеллектуальных систем в ETH Zurich.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *