Эти миниатюрные мягкие роботы также могут быть легко изготовлены по разумной цене. Ученые разработали крошечных умных нанороботов, которые могут плавать по кровеносным сосудам, открыв путь для глотательных машин, которые в будущем смогут доставлять лекарства непосредственно к больным тканям.
Ученые из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) и ETH Zurich в Швейцарии черпали вдохновение у бактерий для разработки очень гибких биосовместимых микророботов, сообщает Интернет газета Android-Robot.com.
Поскольку эти устройства могут плавать в жидкостях и при необходимости изменять свою форму, они могут проходить через узкие кровеносные сосуды и сложные системы без ущерба для скорости или маневренности.
По словам ученых, они сделаны из нанокомпозитов гидрогеля, которые содержат магнитные наночастицы, что позволяет управлять ими с помощью электромагнитного поля.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, описывается метод программирования формы робота, чтобы он мог легко перемещаться в плотных, вязких или движущихся с высокой скоростью жидкостях.
Изготовление миниатюрных роботов представляет собой множество проблем, которые ученые решили с помощью метода складывания на основе оригами.
Их новая стратегия передвижения использует воплощенный интеллект, который является альтернативой классической парадигме вычислений, выполняемой встроенными электронными системами.
«Наши роботы имеют особый состав и структуру, которая позволяет им адаптироваться к характеристикам жидкости, в которой они движутся», — сказал Селман Сакар из EPFL.
«Например, если они сталкиваются с изменением вязкости или осмотической концентрации, они изменяют свою форму, чтобы поддерживать свою скорость и маневренность, не теряя контроля над направлением движения», — сказал Сакар, руководивший исследованием.
Эти деформации можно запрограммировать заранее, чтобы максимизировать производительность без использования громоздких датчиков или исполнительных механизмов.
Роботами можно управлять с помощью электромагнитного поля или позволить им самостоятельно перемещаться по полостям, используя поток жидкости. В любом случае они автоматически приобретут наиболее эффективную форму.
«В природе появилось множество микроорганизмов, которые меняют форму по мере изменения условий окружающей среды. Этот основной принцип вдохновил нас на разработку микророботов», — сказал Брэдли Нельсон из ETH Zurich.
«Ключевой задачей для нас было разработать физику, описывающую типы изменений, которые нас интересовали, а затем интегрировать ее с новыми производственными технологиями», — сказал Нельсон.
Эти миниатюрные мягкие роботы не только обеспечивают повышенную эффективность, но и могут быть легко изготовлены по разумной цене.
На данный момент группа ученых работает над улучшением характеристик плавания в сложных жидкостях, подобных тем, которые содержатся в организме человека.