Вчені створили роботів, які можуть змінювати форму між твердим і рідким станами, що дозволяє їм виконувати неймовірні трюки – стрибки, лазіння і навіть витікання з клітки, що нагадує роботів Т-1000 з франшизи «Термінатор».

Форма і рухи машин контролюються магнітними полями – підхід, який може привести до нових біомедичних та інженерних технологій, таких як адресна доставка ліків, збірка схем або створення універсальних гвинтів.

М’які роботи набагато гнучкіші, ніж їхні твердотілі побратими, але компроміс полягає в тому, що вони не такі сильні, швидкі та легко керовані, як тверді машини.

Міжнародна команда інженерів розробила матеріал, виготовлений з металу галію, в який вбудовані магнітні мікрочастинки.

Ця «магнітоактивна фазова перехідна речовина» (MPTM) унікально поєднує в собі високу механічну міцність, вантажопідйомність і швидкість переміщення твердої фази з «чудовою морфологічною адаптивністю (подовження, розщеплення і злиття) в рідкій фазі», йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Matter.

«Люди працюють над цими малогабаритними роботами і машинами, що реагують на магнітні поля, вже досить давно, – сказав Кармель Маджиді, очільник Лабораторії м’яких машин в Університеті Карнегі-Меллона, автор нового дослідження. – Паралельно з цим, моя група була першопрохідцем у багатьох технологіях з використанням рідких металів, таких як галій, які мають дуже низьку температуру плавлення. Це одна зі спроб об’єднати ці два підходи і просто подивитися, що станеться, якщо змішати їх разом».

Машини, які створила команда, здатні реагувати на магнітні поля завдяки магнітним мікрочастинкам у їхніх «тілах». Помістивши роботів у змінне магнітне поле, Маджиді та його колеги з Університету Сунь Ятсена та Чжецзянського університету в Китаї змусили їх рухатися і навіть нагріватися так, що вони розріджувалися.

«Коли метал знаходиться в змінному магнітному полі, ми знаємо з фундаментальних принципів електромагнетизму, що це спричиняє спонтанне протікання електричного струму через цей метал, – пояснює Маджиді. – Цей спонтанний електричний струм нагріває метал і змушує його плавитися».

За допомогою цього методу дослідники змусили роботів MPTM паяти схеми, перетворюватися на універсальний гвинт, виймати предмети зі шлунку манекена і долати смугу перешкод.

Вони також змогли зробити з MPTM симпатичного маленького LEGO-чоловічка, який розріджується і рухається крізь прутики клітки.

Здатність роботів до динамічного перевтілення може бути адаптована для виконання багатьох функцій, особливо в біомедицині.

Майбутні ітерації машин MPTM зможуть доставляти ліки до певних органів або витягувати небезпечні об’єкти з тіла. Здатність перемикатися між твердим і рідким станом також може бути корисною для доступу до будь-яких обмежених або важкодоступних просторів.