SMFR to przykład miękkiego robota o wyjątkowych właściwościach
Dążenie do robotów już dawno obrało dwa kierunki. Jeden obejmuje ich produkcję z twardych, napędzanych siłownikami i serwomechanizmami elementów, a drugi obejmuje miękkie materiały i sterowanie poprzez zmiany ciśnienia. Oba podejścia mają swoje wady i zalety, ale to drugie podejście jest tańsze, bardziej bezpieczne dla otoczeni, momentami nawet prostsze, a w przypadku tkanek biologicznych po prostu racjonalne.
Wyjątkowość SMFR (scale-reconfigurable miniature ferrofluidic robot), czyli miękkiego robota, sprowadza się do możliwości podziału na mniejsze jednostki, co ma mu umożliwić możliwość przejścia przez najmniejsze napotkane “otwory”. Jest to dzieło naukowców z tajwańskiego Soochow University, Harbin Institute of Technology w Chinach oraz niemieckiego Max Planck Institute for Intelligent Systems. Rekonfigurowalny miękki robot jest skonstruowany przy użyciu kropel ferrofluidu na bazie oleju, który składa się głównie z nanocząstek tlenku żelaza zanurzonych w oleju węglowodorowym.
Czytaj też: NASA zamierza ostrzelać cel w kosmosie, ale najpierw zrobiła mu zdjęcie
Podobnie jak stały kawałek żelaza, ferrofluid również reaguje na magnesy i pola magnetyczne, dzięki czemu badacz może kontrolować ruch tego “robota” za pomocą magnesu. Same w sobie zresztą ferrofluidy są łatwe do kontrolowania i oferują dużą elastyczność przy szybkim ruch, dzięki bardzo luźnym połączeniom swoich cząsteczek. To samo w sobie pozwala robotowi łatwo poruszać się przez wąskie przejścia, dostosowywać swój kształt, a nawet rozdzielać się pod wpływem pola magnetycznego.
Czytaj też: Superziemie nigdy nie były tak blisko. Co najmniej jedna nadaje się do “zamieszkania”
Podczas badania uwierzytelniającego sens SMFR, naukowcy zademonstrowali te zdolności SFMR, testując go wewnątrz labiryntu. Ten zawierał ciasne i skomplikowane przejścia, trudne zakręty i przeszkody, ale finalnie robot w końcu przedostał się przez niego, zmieniając kształt, kurcząc się, wydłużając i ponownie składając zgodnie z różnymi wymogami jego ścieżki. Wszystko to z wykorzystaniem wielu pól magnetycznych, dzięki którym badacze byli w stanie podzielić SFMR na pożądaną liczbę jednostek, ponownie złożyć je w jedną, gdy było to wymagane i z łatwością kontrolować jego wszystkie inne funkcje.