Вчені Університету Ханьян у Сеулі створили роботів-мурах, які працюють разом, щоб пересувати предмети та виконувати інші дії подібно до справжніх комах.

Рої мікророботів виконують такі завдання, як транспортування предметів та прочищення труб за допомогою магнітних полів.

Штучні мурахи можуть отримати застосування в медицині, але потребують подальшого вдосконалення автономності. Роботи працюють разом та здійснюють справжні подвиги — перетинають та пересувають об’єкти, котрі значно перевищують їхній розмір.

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Device, роботи працюють за допомогою обертового магнітного поля і виконують складні завдання, з якими було б важко впоратися одному пристрою. Потенціал їхнього застосування включає мінімально інвазивне лікування забитих артерій та точне пересування біологічних зразків у складних умовах.

«Висока адаптивність зграй мікророботів до навколишнього середовища та високий рівень автономності в контролі над роєм були несподіваними», — каже автор дослідження Чон Дже Ві.

Рій може підійматися на перешкоду, яка у п’ять разів перевищує довжину тіла одного мікроробота. Так, великий рій із 1000 роботів із високою щільністю утворив пліт, який плавав на воді та обернувся навколо таблетки, яка важила у 2000 разів більше, ніж кожен окремий робот, та отримав можливість транспортувати ліки через рідину.

На суші рій зумів транспортувати вантаж, у 350 разів важчий за одного робота, а також прочистити трубки, які нагадували заблоковані кровоносні судини. Команда дослідників розробила систему, за допомогою якої рій може керувати рухами маленьких організмів.

Попередні дослідження ройової робототехніки були зосереджені на сферичних роботах, які об’єднуються через контакт «точка-точка». У цьому дослідженні вчені створили рій, який складається з мікророботів у формі куба, котрім мають сильніше магнітне притягання завдяки більшій площі поверхні.

Кожен робот має висоту 600 мкм та складається з епоксидного корпусу з частинками з’єднання феромагнітного неодиму, заліза і бору (NdFeB), що дозволяє йому реагувати на магнітні поля та взаємодіяти з іншими. Завдяки живленню роботів магнітним полем, створюваним обертанням двох з’єднаних магнітів, рій може самозбиратися. Дослідники запрограмували роботів об’єднуватися в різні конфігурації, змінюючи кут, під яким вони намагнічуються.

«Ми розробили економічно ефективний метод масового виробництва, використовуючи формування копій та намагнічування на місці, забезпечуючи однакову геометрію та профілі намагніченості для стабільної продуктивності. Хоча результати дослідження є багатонадійними, рої потребуватимуть кращого рівня автономності, перш ніж вони будуть готові до застосування в реальному світі», — розповідає Ві.

Оскільки рої магнітних мікророботів вимагають зовнішнього магнітного контролю, їм не вистачає здатності автономно переміщатися в складних або обмежених просторах, як справжні артерії. Майбутні дослідження будуть зосереджені на підвищенні автономності, а також на контролі зворотного зв’язку їхніх рухів та траєкторій у реальному часі.