Zinātnieki no Hanjanas Universitātes Dienvidkorejā ir izstrādājuši robotus, kas spēj patstāvīgi pārvietoties un pārvarēt šķēršļus, kas ir piecas reizes augstāki par viņiem pašiem.
Seulas laboratorijā notika kaut kas neparasts mikroskopiskā mērogā. Sīku kubveida robotu bars, katrs no kuriem ir mazāks par adatas galviņu, ar ķirurģisku precizitāti apvienojas, lai pārvietotu objektus, kas ir simtreiz lielāki par sevi. No pirmā acu uzmetiena tas var šķist zinātniskā fantastika. Bet tā nav.
Līdzīgi neredzamai armijai, bars spēj vilkt priekšmetus, kas ir 350 reizes smagāki nekā viens robots. Tie var veidot plostus uz ūdens, lai transportētu kapsulas, kas ir 2000 reizes smagākas, kāpt uz šķēršļiem, kas ir piecas reizes augstāki par sevi, un pat attīrīt mākslīgi aizsprostotas artērijas. Tie var arī patstāvīgi kāpt, pārvietoties un virzīt organismus. “To pielāgošanās spēja un koordinācijas līmenis izrādījās augstāks, nekā mēs gaidījām,” žurnālistiem paskaidroja Čon Čže Vi, galvenais pētījuma autors.
Zinātnieki no Hanjanas Universitātes Dienvidkorejā ir izstrādājuši magnētisko mikrorobotu baru, kas spēj koordinēti pārvietot un manipulēt ar objektiem , imitējot dabā sastopamo kolektīvo uzvedību. Viņi to dara bez vadiem, baterijām un tieša fiziska kontakta savā starpā. Pētījumā, kas publicēts žurnālā “Device”, ir sīki aprakstīts, ka tas ir iedvesmots no tā, kā skudras meklē barību, izmantojot ķīmisko komunikāciju un feromonu pēdas, un transportē to, autonomi mijiedarbojoties.
Saturs
Spēks vienotībā: kad mazs kļūst spēcīgs
Roboti, kuru augstums ir tikai 600 mikrometri — mazāki par maizes mīkstumu — ir izgatavoti no epoksīda sveķiem un neodīma-dzelzs-boro (NdFeB) magnētiskajām daļiņām . Rotējoša magnētiskā lauka ietekmē, ko rada divi ārējie magnēti, tie atdzīvojas.
„Mēs redzējām, kā bars veido elastīgas struktūras, kas spēj apņemt objektus, sadalīties, pārgrupēties un pat palikt gaisā. Tā ir ļoti efektīva kolektīvā uzvedība, ko līdz šim mēs esam novērojuši tikai bioloģiskās sistēmās.”
Miniatūra revolūcija medicīnā
Komandas ilgtermiņa plāni ir ambiciozi: izmantot šos barojumus mazinvazīvām medicīniskām procedūrām, piemēram, zāļu piegādei aizsprostotās artērijās vai grūti pieejamās cilvēka ķermeņa vietās.
Taču šķēršļi joprojām pastāv. Šodien mikroroboti savai kustībai pilnībā paļaujas uz ārējo magnētisko lauku. Tiem nav sensoru un spējas pieņemt autonomus lēmumus. Tie ir paklausīgi, bet akli. Tāpēc nākamie projekta soļi būs vērsti uz to autonomijas palielināšanu: tie spēs uztvert apkārtējo vidi, reaģēt reālajā laikā un koriģēt kustības trajektoriju bez cilvēka iejaukšanās.
Nākotne ir kolektīva
Grupu robotika jau daudzus gadus ir eksperimentāla joma, un iepriekšējie pētījumi bija koncentrēti uz sfēriskiem robotiem, kas savienojas viens ar otru. Tomēr Hanjana kubveida pieeja nodrošina lielāku magnētiskās pievilkšanas virsmu un ekonomiskāku masveida ražošanas metodi, pateicoties standartizētām formām un magnētizācijai uz vietas.
Katrs robots var mainīt savu magnētisko rakstu atkarībā no magnētiskās indukcijas leņķa, kas ļauj veidot dažādas konfigurācijas un adaptīvās funkcijas . Tas nozīmē, ka viens un tas pats bars var pārvietoties pa sauszemi, ūdeni vai, ja nepieciešams, piestiprināties pie izliektām virsmām.
Kas mūs gaida: gudri, klusi un neredzami bari
Lai gan tie var šķist futuristiskas rotaļlietas, mikrorobotu barojas norāda uz jaunu tehnoloģisko paradigmu: decentralizētas, sadarbības sistēmas, kas praktiski nav redzamas cilvēka acīm. To potenciāls sniedzas no precīzās medicīnas līdz rūpniecisko sistēmu attīrīšanai, ieskaitot bioloģisko paraugu transportēšanu ekstremālos apstākļos.
Tāpat kā skudras, kas tās iedvesmojušas, to spēks nav izmēros, bet gan ideālajā mijiedarbībā. Un lai gan pašlaik tām, iespējams, ir nepieciešams ārējs vadītājs, diena, kad tās nolems sākt darboties patstāvīgi, varbūt nav tik tālu.
