Robopszczoła to wynalazek pracowników Harvardu. Mający kilka milimetrów robot, machający skrzydełkami 120 razy na sekundę, będzie niezwykle pomocny. Ma służyć do obserwowania środowiska, przeprowadzania operacji poszukiwania minielementów czy asystowaniu przy zadaniach wymagających mikroprecyzji.
Są szybkie, silne i wytrzymałe. Ich akrobatyczne popisy to popis wybitnych zdolności logistycznych i świetnej orientacji przestrzennej. Mowa o muchach i pszczołach, których mózgi są mikroskopijne i którymi zainspirowali się niegdyś młodzi studenci z Harvardu.
Naturalna inspiracja
Kunszt natury i ewolucji, jakim są tak drobne owady, zainspirował dwóch naukowców - Kevina Ma i Pakponga Chirarattananona. Przez ostatnie 12 lat pracowali w swoim laboratorium nad prototypem robopszczoły.
- Chciałem stworzyć coś, czego świat dotychczas nie widział. Chciałem pokazać, że nauka nie zna granic - że wciąż można iść dalej i dalej - powiedział Kevin.
Do zespołu włączyli dwóch kolegów ze studiów: Roberta J. Wooda i Sawyera B. Fullera. - Musieliśmy opracować zupełnie nowe rozwiązania, od podstaw - wyjaśniał Wood. - Gdy chcieliśmy rozwiązać jeden problem, od razu pojawiało się pięć nowych. To było jak ruchomy cel, prawie niemożliwy do osiągnięcia - przyznał. Problemem okazał się napęd dla skrzydeł roboowada. Bo o ile można dużym robotom zamontować silniki elektromagnetyczne, to w przypadku robota o niewielkich rozmiarach jest to awykonalne.
By poruszać skrzydłami robotów, naukowcy musieli także wymyślić mechaniczne odpowiedniki mięśni i sposób ich poruszania. Finalnie robot wprawia je w ruch dzięki napędowi piezoelektrycznemu. Dzięki ładunkom elektrycznym ceramiczne pasy, które zastępują naturalne mięśnie, wprawiają skrzydła w szybki ruch - do 120 razy na sekundę. Cienkie zawiasy z tworzywa sztucznego są odpowiednikiem stawów. To pozwala na autokontrolę i stabilizację w czasie rzeczywistym lotu minirobotom ponieważ powiew powietrza jest w stanie zakłócić trajektorię lotu.
Muszka owocówka lepsza niż najnowsza technologia
Sukces zespołu otwiera zupełnie nowe drzwi nauce i studiom najmniejszych organizmów. Mimo, że prototypy są wciąż "na uwięzi" (są podłączone kabelkiem do źródła zasilania, bo akumulator byłby zbyt ciężki i roboty by nie uleciały), to dzięki nim naukowcy mogą zrozumieć biologię i mechanikę np. muszki owocówki i jej metodę na przetrwanie wietrznych dni.
Praca naukowców to kamień milowy w nauce o tak drobnych organizmach. Postępująca miniaturyzacja robotów i nieustanne poszukiwanie rozwiązań przez naukowców prowadzi naszą technologię na coraz to nowsze tory. Miniaturyzacja miałaby szerokie zastosowanie m. in.w medycynie i bezpieczeństwie międzynarodowym.
Autor: mb / Źródło: Science Daily/Harvard