Технологии В течение многих лет исследователи пытались создать робота, который подобно ящерице-геккону мог бы передвигаться по стенам и потолкам любой текстуры, даже по стеклу. Однако создание технологии, которая дублировала бы передвижение ящерицы, цепляющейся за поверхность благодаря молекулярной силе ног, а не присоскам, оказалось трудным делом.
Теперь канадская исследовательская группа разработала робота, который в состоянии взбираться по стенам, используя ту же технику, что и гекконы. Робот способен маневрировать и удерживаться на разнообразных гладких и неровных поверхностях.
По словам научного сотрудника лаборатории механизмов и роботехники для жизнеспособных приложений (Mechanisms ‘N Robotics for Viable Applications (MENRVA) Lab) Университета им. Саймона Фрейзера (Simon Fraser University), расположенного в Британской Колумбии (Канада) Джеффа Крахна (Jeff Krahn), эта новая технология пока не совсем то, что заложено природой в ящерице, однако, ученые уже достаточно приблизились к ней. Крахн вместе со своими коллегами опубликовали свою работу в журнале Smart Materials and Structures.
Практическое применение устройству можно будет найти в труднодоступных и рискованных местах, а также опасных для человека, таких, как зоны бедствия или военных действий.
Чтобы быть наиболее практичным, робот должен был удерживаться и скользить по поверхности, не оставляя липких следов. Робот также должен уметь проходить по различной поверхности. Разработанным до сих пор роботам требовалось много энергии, чтобы удержаться в вертикальном положении. Другие использовали когти, однако им нужно было все время за что-то хвататься. Некоторые роботы использовали магниты, но такие, как известно, могли передвигаться только по металлической поверхности.
Именно поэтому вдохновением для исследователей стал геккон, который уникален среди позвоночных в своей способности карабкаться по вертикальной поверхности, независимо от ее текстуры. В отличие от других живых существ, которые используют когти, чтобы подниматься (белки, например) или метод присоски (некоторые лягушки), геккон прилипает к стенам и потолкам благодаря силе ван-дер-ваальсовых взаимодействий, возникающей между молекулами.
Мельчайшие волокна фибриллы, покрывающие кожу лап геккона благодаря эффекту, открытому Ван-дер-Ваальсом, позволяют ящерице удерживаться на поверхности. На самом деле, сила эта настолько велика, что некоторые виды гекконов теоретически могут выдержать вес человека.
Теперь Джефф Крахн и его коллеги нашли способ не просто создать искусственные щетинки (такие попытки предпринимались учеными и ранее), но и сделать так, чтобы они выдерживали вес робота.
Начали канадские ученые с создания микроскопических отростков из полимеров шириной 17 микрометров и с конечностями в форме шляпки грибов. Щетинки сделали гибкими. Чем больше щетинок контактирует с поверхностью, тем лучше она удерживает робота.
Далее инженеры построили робота, задняя часть которого как бы подталкивает переднюю. Так как робот "цепляется" за стены с использованием молекулярной силы, машину легче содержать в чистоте.
Пока робот существует в качестве прототипа. В случае успеха, канадские ученые планируют найти новые типы для решений. В частности, машина пока не может удержаться на стеклянной поверхности.
