Водомерки скользят по поверхности воды, поддерживаемые поверхностным натяжением, и ученые теперь создали версию микроробота насекомого, который использует специальные конструкции ног для передвижения по воде. Робот WaterStrider был создан командой под руководством доцента Университета штата Вашингтон Нестора-О. Перес-Аранчибия и докторант инженерного дела Коннор Тригстад. Исследователи также создали меньшего и более простого робота, вдохновленного водными клопами, под названием MiniBug.
Конечно, робот WaterStrider — самый компактный из двух: его длина составляет всего 22 мм (у MiniBug — 8,5 мм), а вес — всего 56 мг. Его корпус в основном сделан из углеродного волокна, а четыре дискообразных ножки поддерживают поверхностное натяжение и не тонут.
Однако по-настоящему интересной частью робота являются «приводы с памятью формы», которые перемещают его две руки/плавники. Сообщается, что его длина составляет всего 7 мм, и это самое маленькое устройство такого типа на сегодняшний день.
Привод состоит из двух тонких проводов из никель-титанового сплава, которые сжимаются при нагревании и снова расслабляются при охлаждении, возвращаясь в более длительное состояние по умолчанию. Под воздействием электрического тока проволока нагревается, что приводит к ее усадке. Когда ток прекращается, проволока остывает и возвращается в более длительное состояние «памяти».
Таким образом, подавая пульсирующий ток, вы можете заставить провод быстро переключаться между двумя состояниями, взмахивая при этом подключенным рычагом. Таким образом, WaterStrider способен взмахивать руками 40 раз в секунду и «грести» по воде со скоростью около 6 миллиметров в секунду. В другой конфигурации толкатель может поднимать вес, в 155 раз превышающий его собственный.
Перес-Арансибия, Тригстад и их коллеги в настоящее время работают над интеграцией источников питания в роботов, а также надеются разработать других роботов, вдохновленных насекомыми, которые смогут передвигаться как над, так и под водой.
Когда-нибудь эти роботы смогут найти применение в таких областях, как искусственное опыление, поиск и спасение, а также мониторинг окружающей среды, а сами приводы также можно будет использовать для таких задач, как микрообработка и роботизированная хирургия.
Статья об этом исследовании была недавно опубликована на Международной конференции IEEE: Международной конференции Общества робототехники и автоматизации по интеллектуальным роботам и системам.
Однако это не первый водный робот, которого мы видели. Предыдущие примеры основывались на манипулировании поверхностным натяжением и термочувствительных пленках.