При своем смехотворном весе в 1,2 миллиграмма, FAIRY (Flying Aero-robots на основе сборки светочувствительных материалов) — это самый маленький «мягкий» летающий микроробот, реагирующий на свет.
Кибернетический одуванчик
Вы говорите «мягкая робототехника» и это как если бы вы говорили «биомимикрия»: лучшее вдохновение для создания этих «мягких» устройств всегда исходило от природы. Еще раз: исследователей вдохновили семена одуванчика.
Точно так же, как и они, микроробот FAIRY мог летать в форме одуванчика, толкаемый ветром и управляемый светом: возможно, для поддержки опыления пчел, которым угрожают загрязнение e заболеваний.
Как работает микроробот FAIRY?
«FAIRY может управляться и питаться от таких источников света, как лазерные лучи или светодиоды», — говорит проф. Хао Цзэн, эксперт по микророботам из Университета Тампере в Финляндии. Выводы, включенные в его исследование, опубликованное в Advanced Science (Я связываю это с вами здесь) показывают, что микроробот может стать значительным шагом на пути к практическому использованию.
FAIRY легкий, потому что он разработан с «пористой» конструкцией, которая помогает ему летать. Его форма, похожая на семя одуванчика, позволяет микророботу летать даже на большие расстояния (и в сложных условиях) без дополнительной помощи.
Он не может летать, как дрон, но его форму можно менять в зависимости от ветра, как парус корабля.
Как это сделано?
Структура FAIRY довольно проста: она состоит из нити, состоящей из волокон толщиной всего 14 микрон. Эти «щетинки» соединены приводом, гибкой полосой, управляемой светом, которая управляет открытием и закрытием микроробота.
По словам Цзэна, это «искусственное семя» превосходит свои натуральные аналоги именно благодаря этому мягкому приводу. «Руль» FAIRY сделан из жидкокристаллического эластомера, который реагирует на видимый свет, заставляя щетинки открываться или закрываться.
Микророботы FAIRY: следующие шаги
Цзэн и его команда протестировали искусственные «семена» в аэродинамических трубах и под лазерным излучением, представляя, как миллионы из них летят, неся пыльцу по воздуху, а свет направляет их к цели. Предстоит еще немало работы, прежде чем это станет реальностью.
На данный момент есть две проблемы: точность дистанционного управления и, прежде всего, биоразлагаемость: если эти синтетические «одуванчики» не растворяются после использования, путь от спасения до экологической катастрофы короток.
На решение проблемы исследователи дали себе 5 лет: проект, стартовавший в сентябре 2021 года, продлится до августа 2026 года.
