Робот размером с насекомое прыгает от света без единой микросхемы

Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе создали мягкого робота размером с насекомое, который прыгает под воздействием света без аккумуляторов, процессоров и двигателей. В ходе испытаний устройство совершило 188 непрерывных прыжков при постоянном освещении. Такой результат оказался неожиданным для самой команды: изначально предполагалось лишь несколько прыжков.

Корпус робота изготовлен из жидкокристаллических эластомеров — резиноподобного полимера, который сжимается под воздействием света. Конструкция включает изогнутую балочную структуру: при освещении материал накапливает упругую энергию до критической точки, после чего мгновенно её высвобождает, выбрасывая робота вверх. В момент прыжка корпус отбрасывает тень на собственный световой источник — это гасит воздействие света, материал остывает и возвращается в исходное положение. Цикл повторяется без внешнего управления.

Нагрузочные испытания показали, что робот сохраняет работоспособность при весе, в 1700 раз превышающем его собственный — около 300 миллиграммов. Функции восприятия, управления и сброса реализованы через геометрию конструкции и свойства материала без какой-либо электроники.

Соавтор исследования Вэньчжун Янь, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники, разрабатывает направление «механического интеллекта» — подхода, при котором поведение робота задаётся структурой материала, а не программным обеспечением.

Среди рассматриваемых применений — мониторинг лесных пожаров через распределённые сети прыгающих роботов с сенсорами, работа в разрушенных зданиях и радиоактивных зонах. Параллельно Янь ведёт разработку адаптивных носимых материалов с переменной жёсткостью.

Источник: Interesting Engineering