Группа исследователей из университета Дьюка в США создала экспериментальную модель, в которой используются кубики, внешне напоминающие детали конструктора Lego. Они состоят из 27 внутренних ячеек. В зависимости от того, в твердом или жидком состоянии находятся эти ячейки, блоки способны изменить жесткость или подвижность, сохраняя внешнюю форму.
Каждая ячейка наполнена галлий-железным композитом. При комнатной температуре исследователи путем нагрева электрическим током могут менять ее состояние с твердого на жидкое и обратно.
Команда разработчиков провела презентацию, на которой из блоков собрали балки и колонны. Нагревая отдельные ячейки, они показали, как эти конструкции без потери прочностных характеристик могут изгибаться, вести себя как мягкая резина или жесткий материал.
Исследователи провели испытания в воде, где колонна из 10 блоков превратилась в программируемый хвост робота-рыбы.
Мы хотим создать живые материалы. 3D-принтеры могут создавать материалы с определенными механическими свойствами, но для их изменения нужно повторить печать. Мы хотели создать что-то вроде человеческих мышц, которые могли бы менять свою жесткость в реальном времени
В отличие от материалов, которые меняют свою форму, эта система меняет только механические свойства, сохраняя геометрию блоков. Каждую деталь можно соединить с другой и отделить, как детали Lego. Инженеры смогут создавать трехмерные конструкции с разными механическими свойствами. При нулевой температуре все ячейки блоков становятся твердыми, поэтому их конфигурацию можно много раз перепрограммировать.
Разработчики блоков считают, что блоки будут полезны не только в робототехнике, но и в медицине и электронике. Меняя состав металла, можно скорректировать температуру замерзания и плавления композита для такой среды как тело человека.
Ранее Наука Mail рассказывала, что инженеры сконструировали новый «сустав» для роботов.
