Учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Технического университета Дрездена разработали новую концепцию робототехники — миниатюрные роботы, которые работают как единый, живой материал.
Команда под руководством Мэтью Девлина создала коллектив дискообразных роботов, напоминающих хоккейные шайбы, которые могут самостоятельно собираться в различные формы. Эти «умные» роботы адаптируют свои свойства в зависимости от задачи — например, становятся твёрдыми и прочными или, наоборот, гибкими и текучими.
Вдохновение пришло от природы. Исследователи изучили, как эмбрионы формируют тело — ткани эмбриона умеют менять плотность, становиться твёрже или мягче в зависимости от потребностей. Этот биологический процесс называется переходом жёсткости и позволяет клеткам организовываться в сложные структуры.
Чтобы добиться подобного поведения у роботов, инженеры оснастили их моторизованными шестернями и световыми датчиками. Эти датчики помогают роботам двигаться и координировать свои действия, реагируя на световые сигналы. Когда свет падает на роботов, они синхронно двигаются, собираясь в заранее заданные формы.
Ключевым элементом управления стала идея использования переменных сигналов. Вместо того чтобы заставлять роботов постоянно двигаться, учёные запрограммировали их так, чтобы они чередовали фазы активности и покоя. Это позволяет экономить энергию и делает поведение роботов более гибким.
В результате команда создала прототип «умного материала», который может изменять форму и жёсткость, не теряя при этом своей прочности. Такие технологии могут найти применение в строительстве, медицине и даже в космических миссиях, где требуются адаптивные и самовосстанавливающиеся материалы.
