FAIRY: робот, управляемый светом и ветром

Похожий на фею аппарат FAIRY весит всего 1,2 миллиграмма. Устройство, название которого расшифровывается как Flying Aero-robots based on Light Responsive Materials Assembly, является первым в истории представителем мира мягкой робототехники, управляемым светом и ветром.

FAIRY: управляемый светом и ветром робот
Jianfeng Yang/Tampere University

По словам исследователей из финского Университета Тампере, вдохновением для необычного робота являются семена одуванчика. Более того, по задумке учёных, FAIRY сможет исполнять аналогичную функцию – распространять генетический материал растений в условиях уменьшения численности насекомых-опылителей вроде пчёл. Управлять этим ботом можно при помощи концентрированного светового пучка – лазера, который будет контролировать степень размаха щетинок, чтобы влиять на дальность полёта устройства. Микроробототехник Хао Цзэн утверждает, что, хотя описание подобной технологии звучит как нечто из области научной фантастики, его команда доказала возможность реализации данного концепта в ходе экспериментов. По мнению Цзэна и его коллег, дальнейшая разработка концепции FAIRY станет важным шагом навстречу создания систем искусственного опыления растений.

FAIRY: управляемый светом и ветром робот
Jianfeng Yang/Tampere University

Робот FAIRY не просто очень лёгкий, но ещё и пористый, благодаря чему ветер легко подхватывает его и переносит на значительные расстояния. Этому также способствуют структурные особенности дизайна, которые позволяют роботу имитировать аэродинамические характеристики реальных паппусов – парашютиков одуванчиков. В частности, как и над паппусами, над щетинками робота образуется тороидальный вихрь, который создаёт дополнительную подъёмную силу, помогая удерживать как семя одуванчика, так и его искусственную альтернативу в воздухе. FAIRY состоит из щетинок толщиной не более 14 микрометров каждая, зафиксированных на светочувствительном актуаторе, представленным жидкокристаллическим эластомером. Под воздействием лазера этот актуатор разводит волоски искусственного паппуса.

Dandelion-Inspired, Wind-Dispersed Polymer-Assembly Controlled by Light / Jianfeng Yang, Hang Zhang, Alex Berdin, Wenqi Hu, Hao Zeng

Цзэн и его команда протестировали робота в аэродинамической трубе, управляя его движениями при помощи лазера. Даже в воздушном потоке учёные смогли «рулить» устройством, регулируя степень раскрытия щетинок. Впрочем, FAIRY явно нельзя отнести к дистанционно пилотируемым аппаратам, поскольку, по крайней мере, на данном этапе, его невозможно контролировать столь же тонко, как это возможно, например, с дронами. Тем не менее даже при таком уровне контроля подобным устройствам возможно найти применение. В частности, миллионы управляемых светом FAIRY можно использовать для опыления растительности, которая потеряла своих природных опылителей. Однако для воплощения подобных идей необходимо проделать ещё немало работы. Прежде всего исследователи не теряют надежды наладить управляемость роботом, чтобы более точно контролировать место их посадки. Кроме того, учёные рассчитывают сделать эти устройства максимально биоразлагаемыми. Учитывая отсутствие аккумуляторов и прочих прямых источников питания в их конструкции, эта задача выглядит абсолютно реализуемой.

Dandelion-Inspired, Wind-Dispersed Polymer-Assembly Controlled by Light / Jianfeng Yang, Hang Zhang, Alex Berdin, Wenqi Hu, Hao Zeng

По словам Цзэна, FAIRY могут стать значимой частью мероприятий по оптимизации сельскохозяйственной отрасли на глобальном уровне в рамках обеспечения продовольственной безопасности на фоне уменьшения численности животных-опылителей.

Поділитися в соцмережах

Залишити відповідь