Будущее робототехники может быть связано с миниатюрными устройствами, способными передвигаться по воде подобно насекомым-водомеркам. Такие микроскопические аппараты в перспективе смогут выполнять важные задачи: от мониторинга загрязнений до исследования опасных затопленных зон.
Инновационный метод разработки подобных устройств представил профессор Баосин Сюй из Университета Вирджинии. Его технология HydroSpread, описанная в журнале Science Advances, открывает новую эру в сфере мягкой робототехники.
Ключевое преимущество нового подхода заключается в возможности создавать плавучие конструкции непосредственно на водной поверхности. Ранее процесс изготовления гибких плёнок для робототехники был сложным: их приходилось производить на твёрдых основаниях (например, стекле), а затем аккуратно переносить на воду, что часто приводило к повреждениям.
Принцип работы HydroSpread основан на естественном распространении жидкого полимера по водной поверхности, формируя идеально тонкие и равномерные слои. С помощью прецизионного лазера учёные могут создавать на этих плёнках сложные геометрические узоры любой сложности.
Практические результаты уже впечатляют: исследователи разработали два экспериментальных прототипа:
- HydroFlexor — устройство, передвигающееся плавниковыми движениями
- HydroBuckler — робот, имитирующий походку водомерки
Управление движением осуществляется через нагрев плёнок инфракрасным излучением. При нагреве многослойная структура деформируется, создавая эффект гребли или ходьбы. Регулируя интенсивность нагрева, можно контролировать скорость и направление движения.
Перспективные разработки могут включать реакцию на солнечный свет, магнитные поля или встроенные микронагреватели, что приведёт к появлению полностью автономных роботов.
Области применения технологии не ограничиваются робототехникой. HydroSpread открывает новые возможности в создании:
- Медицинских датчиков
- Гибкой электроники
- Экологических мониторов
- Тонких прочных материалов для особых условий эксплуатации
Главное достоинство метода — возможность создавать идеально гладкие конструкции без риска повреждения, что значительно упрощает производственный процесс и повышает точность изготовления.