Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре создали новый вид роботизированного материала, который способен изменять свою форму: он ведет себя как жидкость, но мгновенно становится твердым, словно сталь.
Дискообразные роботы, внешне похожие на мини-хоккейные шайбы, оснащены магнитами, двигателями и световыми датчиками, позволяющими им плавно переходить от мягкого к твердому состоянию. Благодаря этому они способны объединяться в различные формы, восстанавливать повреждения и приспосабливаться к внешним воздействиям.
Идея была взята из биологии: исследователи вдохновились свойствами эмбриональных тканей, которые временно размягчаются, чтобы создать сложную структуру тела. Этот принцип был воплощен в следующем виде:
- Магниты на краях роботов обеспечивают прочную сцепку между ними, создавая эффект «склеивания».
- Восемь моторизованных шестеренок, встроенных в каждый модуль, контролируют взаимодействие между отдельными элементами, позволяя им перестраиваться.
- Световые сенсоры с поляризационными фильтрами определяют направление движения, обеспечивая синхронность действий всех модулей под управлением света.
«Механизм, разработанный нами, позволяет роботам действовать больше как материальные элементы», — пояснил Мэтью Девлин, один из главных авторов работы.
Первая демонстрация технологии прошла с участием двадцати достаточно крупных модулей. Однако, согласно компьютерному моделированию, проведенному доцентом Санву Кимом, система способна масштабироваться до нескольких тысяч миниатюрных роботов. Это открывает новые горизонты в создании «умных» материалов, меняющих свои физические характеристики по запросу и выполняющих разнообразные задачи, такие как строительство, роботика и медицинские исследования.
«Робоматериалы должны уметь формировать определенную конфигурацию, сохранять её и, когда нужно, преобразовываться в новую,» — отметил Эллиот Хоукс.
Команда исследователей призналась, что их работа напоминает сюжет научно-фантастического фильма, например, идею жидкометаллического Т-1000 из второй части «Терминатора», воплотившуюся в реальность. Они стремились объединить биологические и инженерные подходы, создав уникальный материал, способный трансформироваться подобно живым клеткам эмбриона.
