Швейцарські вчені створили м'якого робота з штучними м'язами з бульбашок повітря

Вчені з Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich) розробили мініатюрного м'якого робота Stingraybot, який імітує рухи ската. Робот розміром близько 4 см в ширину плаває завдяки хвилеподібним рухам «плавників»-крила, аналогічно справжнім скатам. Він повністю бездротовий, що відкриває широкі перспективи в медицині — для дослідження та лікування пацієнтів.

Джерело зображення: ШІ-генерація Grok 4.1/3DNews

Живлення та управління роботом-скатом здійснюються через зовнішній ультразвуковий канал, що робить непотрібними батареї, двигуни та кабельне підключення. З боку навіть може здаватися, що це живий організм: настільки природні його плавні рухи плавниками. Саме «м'язи» в плавниках роблять розробку унікальною. Вони являють собою тонкі силіконові мембрани з масивом пор, які природним чином захоплюють бульбашки повітря під час занурення робота в рідину.

Джерело зображень: ETH Zurich

Пори розміром 12–66 мкм відкриті лише з одного боку. Мікробульбашки повітря утримуються в них завдяки поверхневому натягу. Ультразвук змушує бульбашки вібрувати та змінювати розміри, що призводить до скорочення та коливальних рухів силіконових мембран. Управління «плавниками» настільки точне і швидке, що дозволяє змінювати режим скорочень протягом мілісекунд.

Якщо всі пори однакового розміру, то «м'яз» реагує на амплітуду сигналу і веде себе відповідно — скорочується сильніше або слабше. Якщо масив пор складається з отворів різного діаметра, то кожна його область по-своєму реагує на частоту сигналу, що призводить до хвилеподібних скорочень — як у плавників живого ската.

В експериментах Stingraybot продемонстрував такі практичні можливості, як м'який захват мальків риб без їх пошкодження, складні маневри в рідкому середовищі, здатність прилипати до складних поверхонь органів людини та тварин, цільову доставку ліків і навіть пересування на гнучких колесах по лабіринту, що імітує кишечник свині. В теорії бот у згорнутому вигляді в капсулі може бути проковтнутий пацієнтом і потім розправляти свої «перепончаті крила» в кишечнику, доставляючи ліки без хірургічного втручання.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки