В Гарвардском университете конструируют мягких упругих роботов, способных менять цвет, чтобы маскироваться под подверхность, либо светиться, чтобы, наоборот, быть заметными в темноте. Эти особенности, считают ученые, позволят применять таких роботов хирургам при подготовке к сложным операциям и поисковым командам при поисках пострадавших от катастроф.
Силиконовый робот создан специалистами факультета химической биологии Гарвардского университета и Института биотехнологического машиностроения им. Виза.
Первых перемещающихся роботов из силикона сконструировали в прошлом году исследователи из Гарварда под руководством профессора Джорджа Уайтсайдса. Вдохновили тогда конструкторов морские существа — морская звезда и кальмар. Теперь снова решено было воспроизвести явление, встречающееся в природе, — роботу придали способность менять цвет. Над этим проектом гарвардские инженеры работают совместно с Агентством перспективных оборонных исследований DARPA. Роботу также придают способность менять температуру, чтобы тот имел возможность маскироваться еще и от тепловизоров.
Сами роботы получаются недорогими. Как утверждают в DARPA, изготовление одного прототипа обходится примерно в 100 долл.
«Один из самых интересных с точки зрения науки вопросов — почему различные животные имеют ту или иную форму или способности, — полагает Уайтсайдс. — Наши разработки — это испытательный полигон для «обкатки» идей по поводу цвета и движения».
Чтобы изготовить тело маскирующегося робота, конструкторы сперва создают форму на 3D-принтере и заливают в нее слой силикона. Когда этот слой застывает, в нем образуются микроканалы, после чего накладывается второй слой силикона. По каналам затем можно пропускать окрашенные жидкости, позволяющие роботу менять цвет. А с помощью флуоресцентных жидкостей можно заставить его мерцать в темноте.
«Используя этот принцип, мы могли бы менять спектральные характеристики робота в широчайших пределах, — полагает Стивен Морин, один из исследователей. — Можно создавать множество слоев, каждый со своими каналами, задействуемыми независимо от остальных. Уверен, что мы еще только скользим по поверхности открывающегося перед нами моря возможностей».
Чтобы менять температуру робота, в него можно закачивать горячие или охлажденные жидкости. Как объясняют в DARPA, одна из потенциальных сфер применения мягких роботов — имитация человеческих кровеносных сосудов или мускулатуры при обучении будущих медиков.
Морин надеется, что когда-нибудь таких роботов будут применять в поисково-спасательных миссиях. Например, движущийся светящийся робот может быть маячком, показывающим безопасный проход спасателям через руины в темноте.
В последнее время в области робототехники активно создаются всевозможные формы и конструкции.
В июне, например, ученые Калифорнийского университета в Беркли объявили о разработке быстрых и проворных роботов по образцу тараканов, которые способны «исчезать» из виду, мгновенно прячась под рейкой.
А два года назад исследователи из Массачусетского технологического института сообщили, что создали робота, способного автономно передвигаться по океанской поверхности и очищать ее от нефтяных разливов, впитывая масло, но не воду. По мнению ученых, c помощью флотилии таких роботов, которых они назвали Seaswarm, можно было бы эффективно и недорого ликвидировать нефтяные пятна в океане.
До того группа норвежских исследователей сообщила о разработке змееподобных роботов, которых можно применять для инспекции и очистки промышленных трубопроводов. Эти роботы-змеи имеют многочисленные суставы, позволяющие им, изгибаясь, пробираться по трубам, чтобы отыскивать протечки в водопроводах, обследовать нефте- и газопроводы и прочищать вентиляционные системы.