В России создали суспензии для управления «мягкими» роботами

Представьте материал, который за мгновение превращается из жидкости в твердое тело под действием магнита. Именно такие составы, способные кардинально изменить облик робототехники и транспорта, представили российские исследователи.
Автор Наука Mail
Магнитореологическая суспензия
Магнитореологическая суспензия в лабораторной емкостиИсточник: ИИ-иллюстрация

Специалисты из нескольких ведущих научных центров, включая Институт элементоорганических соединений РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова, исследовали свойства долговечных магнитореологических жидкостей. Эти суспензии, состоящие из микрочастиц железа в силиконе, способны менять свою густоту под действием магнитного поля. Они востребованы там, где нужно быстро управлять жесткостью материалов.

Главный недостаток таких жидкостей — частицы металла тяжелее силикона и со временем оседают, а из-за остаточной намагниченности слипаются в комки. Ученые нашли решение: они покрыли микрогранулы тонкой оболочкой из кремнезема (SiO2). Эта оболочка служит диэлектрической прокладкой и не дает частицам слипаться в спокойном состоянии.

Осаждение частиц в магнитореологической жидкости
Осаждение частиц в магнитореологической жидкости: Слева — немодифицированные частицы, а справа — частицы с оболочкой; в верхней строке — с содержанием 30 % магнитных части, а в нижней — 70 %; снимки сделаны после перемешивания (а) и далее по мере увеличения времени слева направо (б), (в), ( г) до 300 минИсточник: new.ras.ru

Как отметили авторы публикации в журнале «Высокомолекулярные соединения», создание такой оболочки повышает устойчивость жидкостей к оседанию, не ухудшая их отклик на магнит. Испытания на реометре в полях до 1 тесла показали, что вязкость и упругость составов возрастают на несколько порядков. Чем сильнее поле, тем тверже становится материал.

По мнению ученых, разработка открывает путь к созданию долговечных механизмов для мягкой робототехники, имитирующих работу биологических мышц. Также новые составы позволят мгновенно менять жесткость амортизаторов и подвесок в транспортной технике, подстраиваясь под дорожное покрытие.

Ранее Наука Mail рассказывала, что XPeng начнет серийное производство человекоподобных роботов в конце 2026 года.