Американские ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре совместно с немецкими коллегами из Технического университета Дрездена разработали систему роботов, способных вести себя как материал. Машины, напоминающие по форме хоккейные шайбы, могут собираться в различные формы, меняя свои свойства от твердых до текучих. Исследование опубликовано в научном журнале Science.
Специалисты вдохновлялись биологией, в частности — процессом формирования эмбрионов.
«Живые ткани — это самые «умные» материалы. Они могут самовосстанавливаться, менять форму и контролировать свою прочность», — объяснил соавтор исследования Отгер Кампас.
Созданные роботы имитируют три ключевых биологических свойства: активные силы (движение друг вокруг друга благодаря моторизованным шестеренкам), координация за счет световых датчиков и сцепление с помощью встроенных магнитов.
Роботы могут переключаться между твердым и текучим состоянием благодаря колебаниям сигналов. Эти колебания позволяют коллективу роботов менять форму с минимальными затратами энергии.
Исследователи продемонстрировали, как роботы могут выдерживать нагрузки, манипулировать объектами и даже восстанавливать целостность системы. В будущем такие системы могут быть масштабированы для создания «умных» материалов, способных адаптироваться к различным условиям.
«Эта технология открывает новые возможности для изучения фазовых переходов в активной материи и может стать основой для биологических исследований», — добавили авторы разработки.
Ранее в Петербурге создали кожу для роботов с тактильными датчиками.
