Запознайте се с най-малкия робот в света, сравним по маса с градинска мравка
Когато говорим за технологичната индустрия, невинаги големите размери превъзхождат малките.
Например, мобилните телефони, в началото бяха с размерите на тухла. След което, бяха положени много усилия за намаляване на размера на тези устройства, и в момента те могат да се поберат в човешка длан.
Днес учените, са направили ново откритие, което може да разтърси света на технологиите.
реклама
Те са разработили мънички роботи, създадени с използването на 3D принтер – и когато казваме мънички, имаме предвид много мънички.
Тези миниатюрни роботи са, с размерите на градинска мравка!
Те ще се контролират чрез вибрации. Тези микро-машини могат да усетят най-фините промени в средата около тях и ако се обединят, могат да бъдат използвани за пренасяне на тежки предмети.
Възможно е, едно от предназначението на тези малки машинки, да бъде вкарването им в човешкото тяло за медицински цели.
Но как ще е полезно, нещо толкова малко?
Както се казва в стара поговорка, големите неща идват в малки опаковки. Тези малки роботи могат да събират много мощност в своите компактни размери.
Те са с дължина около 2 мм, но могат да изминават впечатляващи разстояния. Всеки един от тези роботи може да се движи с около 8 мм в секунда.
Азаде Ансари, която участва в създаването на роботите в Лабораторията за компютърно инженерство, Института на Джорджия, в качеството си на доцент, каза следното за това изобретение:
„Ние работим, за да направим тази технология здрава и надеждна, и имаме много потенциални приложения в най-различни области. Работим в пресечната точка на механиката, електрониката, биологията и физиката. Това са много област и има много място за мултидисциплинарни концепции.“
Как се изработват?
С помощта на 3D принтер, инженерство, свръхчовешки нива на търпение и голяма доза сръчност.
Първо, тялото е 3D-отпечатано и конструирано от полимер, който е конструиран от смола.
Използва се двуфотонна литография за полимеризация. Смолата се обработва с помощта на UV светлина на 3D принтер.
Ансари описва процеса така:
„Това е по-скоро писане, а не традиционна литография. Структурата се оформя с лазер върху смолния материал. Процесът отнема доста време, и търсим начини да го мащабираме, за да направим стотици или хиляди микро роботи наведнъж. Проведохме серия от експерименти, за да се намери крайната форма и конфигурация.“
И как се движи нещо толкова малко?
Роботите имат четири или шест крака, в зависимост от това за какво ще се използват.
Тялото е прикрепено с помощта на лепило, и се поставя пиезоелектричен задвижващ механизъм.
Този задвижващ механизъм използва оловен цирконат титанат или PZT. Като се зареди с електрически волтажи, задвижването започва да вибрира. И обратното, когато задействащият механизъм вибрира той създава ток.
Вибрационната енергия се осигурява от външен пиезоелектричен източник.
Роботите също ще могат да използват ултразвукови или сонарни вълни. Може да се използва и малък акустичен високоговорител.
Когато усетят вибрации, пружинните крака на робота отскачат вертикално. Това придвижва робота напред и му помага да покрие тези впечатляващи разстояния за такова кратко време (8мм в секунда). Всеки робот с микро четка може да бъде съобразен с конкретно предназначение, като се взима определен набор от вибрации или честота.
Ансари обяснява допълнително този процес.
„Докато микророботите се движат нагоре и надолу, вертикалното движение се превежда в насочено движение, чрез оптимизиране на дизайна на краката които приличат на четки. Краката на микроробота са проектирани с конкретни ъгли, които им позволяват да се огъват и да се движат в една посока с резонансен отговор на вибрацията.“
Как се управляват?
Тук механизмът за управление е наистина революционен.Няма ръчни дистанционни. Вместо това роботите реагират на промени във вибрациите.
Това е така, защото изграждането на толкова малък робот идва с един много очевиден проблем. Няма достатъчно микроскопични батерии, които да го захранват.
Управление се постига и чрез свързване на два от роботите, с различни форми и размери. Тези вариации правят роботите с микро четки да реагират на различни вибрации и да се държат еднакво. Това им пречи да се въртят в кръг отново и отново.
Колкото повече разнообразие по честоти и амплитуди има, толкова повече контролирани стават.
Коя е следващата стъпка на тази технологична революция?
Както споменахме по-рано, използването на тези роботи с микро четки, може да се приложи в областта на медицината. Но все още сме много далеч от това.
В момента екипът експериментира, с възможностите и приложението на тези малки роботи.
Ансари черпи вдъхновение от най-трудолюбивите същества в царството на насекомите.
„Можем да разгледаме колективното поведение на мравките и да приложим това, което научим от тях на нашите малки роботи. Тези роботи с микро четки се разхождат добре в лабораторна среда, но има още много работа преди да могат да излязат във външния свят.“