Материалы будущего уже здесь. Группа ученых из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Технического университета Дрездена представила роботизированный коллектив, который ведет себя как умный материал. Эти мини-роботы могут менять форму, плавно переходить из твердого состояния в жидкое, выдерживать большие нагрузки и даже восстанавливать повреждения.
Вдохновением для разработки послужили биологические процессы эмбрионального развития. В организме клетки сначала ведут себя как жидкость, перемещаясь и перестраиваясь, а затем стабилизируются, образуя ткани и органы. Ученые воссоздали этот механизм с помощью трех ключевых процессов: флюидизации, поляризации и адгезии. Они позволяют коллективу роботов гибко менять структуру, сохраняя при этом прочность и сплоченность.
Каждый робот в системе выглядит как небольшая шайба диаметром 5 сантиметров, оснащенная восемью шестеренками для передвижения и вращающимися магнитами, удерживающими конструкцию в едином целом. Поляризованный свет управляет их движением: направление луча задает курс, а его интенсивность определяет силу взаимодействия.
Как это работает? Представьте себе косяк рыб, движущийся в унисон. Так же и коллектив из 20 роботов может растекаться, собираться в новые формы и даже формировать мосты. В одном из экспериментов система выдержала взрослого человека весом 70 кг.
Эта технология пока далека от робота-хамелеона из «Терминатора 2», но исследователи уверены, что их работа — первый шаг к созданию адаптивных материалов, способных самостоятельно менять структуру и подстраиваться под задачи. Исследование опубликовано в журнале Science.
