Инженеры разработали автономных микророботов весом всего 25 граммов, способных непрерывно менять форму и «застывать» в нужных конфигурациях.
Дизайн устройств основан на специальном тонкопленочном приводе — тонкой гибкой пленке, которая может изгибаться и застывать в заданной форме. Для ее создания ученые сначала нанесли слой силикона на кремниевую пластину методом центрифугирования, затем перенесли на подложку полиимидную пленку, добавили тонкий слой меди с помощью электронно-лучевого испарения и фотолитографии, а затем придали нужную форму с помощью лазерной резки.
Соединив такой привод с модульной конструкцией, которая использует принципы сборки LEGO, инженеры получили самого маленького и легкого беспроводного микроробота, способного менять форму, чтобы передвигаться по земле и летать. Размер устройства — всего 9 см, а вес — 25 г.
Микророботы способны быстро изменять форму в реальном времени и замирать в нужной конфигурации. Это позволяет подстраиваться под разные задачи и преодолевать препятствия.
Тестовые образцы продемонстрировали способность выполнять разные движения: они умеют катиться по земле со скоростью до 1,6 м/с, ходить, бегать, прыгать, карабкаться и взлетать. Одна из моделей сочетает возможности наземного и воздушного передвижения, превращаясь из катящегося робота в летающего.
Помимо основного прототипа, команда создала миниатюрную версию актуатора «Трансформер» высотой 4,5 см и весом 0,8 г, которая состоит из более чем десяти подвижных элементов. Другой пример использования технологии: универсальный колесный робот, который может менять режимы «спортивного автомобиля», «крылатого автомобиля» и «фургона».
По мнению исследователей, устройства могут использоваться в образовании — в качестве интерактивных моделей для детей, в биологических полевых исследованиях, для диагностики оборудования в труднодоступных местах и в поисково-спасательных операциях.
На обложке: кадр из демонстрационного видео. Видео: Xu et al., Nat Mach Intell
