Крошечный робот летает с помощью магнетизма: видео

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли разработали самого маленького в мире беспривязного летающего робота, который работает за счет переменного магнитного поля. Этот робот имеет ширину всего 9,4 мм и массу 21 мг, а его система питания и управления вынесена из основной конструкции, что позволяет минимизировать его размеры и вес. Работа была опубликована в Science Advances. 

Робот, созданный профессором Ливэем Линем и его командой, имитирует полет шмеля: он может зависать в воздухе, двигаться вертикально и горизонтально, а также поражать небольшие цели. Это открывает перспективы для его применения в будущем – например, для опыления сельскохозяйственных культур или исследования труднодоступных пространств, где обычные дроны не справляются.

Корпус робота напечатан на 3D-принтере из специального полимера и состоит из горизонтального пропеллера с четырьмя лопастями, окруженного балансирным кольцом. Из центра пропеллера выступает небольшое вертикальное кольцо, удерживающее два неодимовых магнита в форме шайбы (каждый шириной 1 мм и толщиной 0,5 мм). Эти магниты, взаимодействуя с внешним магнитным полем, заставляют пропеллер вращаться, создавая подъемную силу. Балансировочное кольцо добавляет вращательную инерцию, что обеспечивает гироскопический эффект – явление, когда вращающееся тело сохраняет своё направление, повышая устойчивость робота.

Изменяя силу магнитного поля, можно контролировать скорость вращения и перемещение робота по вертикали и горизонтали. В будущем ученые планируют установить датчики, чтобы робот самостоятельно корректировал полет при воздействии порывов ветра, а также уменьшить его размеры для снижения энергетических затрат.

Это достижение важно, так как оно демонстрирует потенциал использования микроорганизмов для создания миниатюрных летающих устройств, способных выполнять сложные задачи там, где традиционные дроны не работают.