Одно из главных отличий современных роботов от живых существ — их жёсткость. Клетки часто мягкие и гибкие, в то время как конструкции роботов обычно сделаны из пластика и металла, которые не обладают такими свойствами. Существуют примеры мягких роботов, но исследователи из Университета Качон и Сеульского национального университета, похоже, придумали нечто ещё более удивительное: жидкого робота.
Этот робот не передвигается самостоятельно — его движение контролируется с помощью акустического излучения, а именно ультразвука. Благодаря этому, «жевательный» робот может выполнять множество задач. Он способен свободно деформироваться, разделяться, сливаться и даже поглощать посторонние вещества, перемещая их. Исследователи назвали его Жидким роботом с частицами-бронёй (PB, Particle-armored liquid roBot).
Как же работает PB? Жидкость окружена таким количеством сверхгидрофобных частиц, что их обилие можно назвать чрезмерным. Однако именно этот избыток является ключом к уникальным возможностям робота.
«Мы представили жидких роботов с частицами-бронёй (PB), инновационный класс жидких роботов, которые обладают динамическими возможностями и структурной устойчивостью, аналогичной биологическим клеткам, несмотря на различие в размерах и действующих силах, — пишут исследователи в своей статье. — Благодаря значительному увеличению соотношения массы гидрофобных частиц к объёму жидкости, в условиях различных нагрузок PB демонстрируют удивительную структурную стабильность.»
«Используя силу акустического излучения для управления движением, PB успешно выполняют разнообразные задачи, такие как навигация в сложных средах, поглощение и транспортировка грузов, преодоление границ между водой и сушей, а также слияние для адаптации к новым условиям. Эти способности значительно расширят возможности роботов в непредсказуемых и динамично меняющихся условиях.»
Ранее существовали так называемые «жидкие мраморы», которые обладали схожими способностями. Они могли двигаться, плавать, подниматься, сливаться, открывать оболочки и даже вызывать химические реакции. Однако их возможности были сильно ограничены: они часто разрушались или протекали, особенно при тепловых или механических изменениях.
В случае с PB команда доказала, что жидкий робот способен просачиваться сквозь прутья решётки, как T-1000 Роберта Патрика (Robert Patrick) в «Терминаторе 2». Он также может катиться по воде, не распадаясь, захватывать и перемещать материалы, сливаться с другими PB поблизости и даже падать с небольшой высоты, не разрушаясь, пока это не потребуется.
Каждая из этих функций была успешно продемонстрирована, но команда хотела показать, что это действительно робот, выполнив сложную задачу.
«Мы демонстрируем превосходные возможности PB как жидкого робота, поставив перед ним следующую виртуальную миссию: опасное вещество, спрятанное в укромном месте, должно быть найдено, нейтрализовано с помощью антидота и затем собрано в безопасный контейнер», — написали исследователи. Всё это можно увидеть на видео.
По словам исследователей, PB — это важный шаг к созданию миниатюрных машин, которые ведут себя как клетки. Потенциальные биомедицинские применения включают уничтожение раковых клеток и доставку лекарств.
Статья была опубликована в журнале Science Advances.
