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