Дослідники з Університету Цинхуа та Університету Бейхан розробили новий тип мікроробота, який може безперервно трансформуватися у різні форми та безпечно фіксуватися у точних формах. Ця технологія має потенціал для перетворення операцій, що виконуються у складних та небезпечних умовах. Інновація є великим кроком для м'якої робототехніки, області, де багатофункціональність та адаптивність є основними проблемами. Завдяки поєднанню передової інженерії матеріалів та точного управління дослідники відкрили нові можливості для робототехнічних програм.
Згідно з дослідженням, опублікованим нещодавно, ключ до цієї здатності змінювати форму лежить у недавно розробленому тонкоплівковому малогабаритному приводі. Цей привід служить «серцем» мікроробота, дозволяючи йому здійснювати гнучкі та динамічні рухи. Процес виготовлення складний: він починається з нанесення силіконового покриття на кремнієву пластину, за яким слід переносний друк поліімідної плівки на підкладку. Мідний шар наноситься шляхом електронно-променевого випаровування для точного нанесення тонкої плівки. Фотолітографія та вологе травлення визначають мідну схему та структури, тоді як лазерне різання завершує форму та розмір приводу.
Професор Чжан Іхуей, який керував дослідженнями у Школі аерокосмічної інженерії Університету Цінхуа та Державної ключової лабораторії технологій гнучкої електроніки, наголосив, що попередні малогабаритні приводи (зазвичай менше п'яти сантиметрів) важко домагалися безперервної трансформації та стабільної фіксації. Новий привід виправляє це, забезпечуючи високоточний контроль над деформацією, дозволяючи мікророботу приймати будь-яку бажану форму і міцно фіксуватися на місці. Цей прорив значно розширює експлуатаційну універсальність мікроробота, дозволяючи йому легко ходити, бігати, стрибати, літати та лазити.
Дослідники використовували модульну архітектуру «натхненну Lego» для створення мікроробота. Інтегруючи нові приводи з іншими функціональними елементами, такими як ротори для польоту, двигуни для наземного пересування, модулі керування та невелика літієва батарея для бездротового живлення, дослідники розробили мікроробота завдовжки дев'ять сантиметрів і вагою 25 грамів. Він може послідовно переміщатися між наземним та повітряним переміщенням, досягаючи швидкості на землі до 1,6 метра на секунду. Дослідники кажуть, що це найлегший і найменший неприв'язаний робот, який може переміщатися як по землі, так і повітрям.
Здатність цього мікроробота трансформуватися в форми, що котяться і літаючі, відкриває різні додатки. Чжан пропонує його застосування в діагностиці та ремонті несправностей у вузьких чи небезпечних умовах, археологічних розкопках та пошукових місіях. Його технологія приводу також має великий потенціал для застосування в біоелектронних пристроях, таких як адаптивні до форми судинні стенти та покращені системи тактильного зворотного зв'язку віртуальної та доповненої реальності. Інновації команди відкривають нові шляхи для міні-роботів наступного покоління, поєднуючи міцність, гнучкість та інноваційний дизайн у новаторській манері.
Сподобалася ця новина? Підпишись на нас у соцмережах!
