Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали миниатюрного мягкого робота Stingraybot, имитирующего движения ската. Робот размером около 4 см в ширину плавает за счёт волнообразных движений «плавников»-крыльев, аналогично настоящим скатам. Он полностью беспроводной, что открывает широкие перспективы в медицине — для исследования и лечения пациентов.
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews
Питание и управление роботом-скатом осуществляются по внешнему ультразвуковому каналу, что делает ненужными батареи, двигатели и кабельное подключение. Со стороны даже может показаться, что это живой организм: настолько естественны его плавные движения плавниками. Именно «мышцы» в плавниках делают разработку уникальной. Они представляют собой тонкие силиконовые мембраны с массивом пор, которые естественным образом захватывают пузырьки воздуха при погружении робота в жидкость.
Источник изображений: ETH Zurich
Поры размером 12–66 мкм открыты только с одной стороны. Микропузырьки воздуха удерживаются в них благодаря поверхностному натяжению. Ультразвук заставляет пузырьки вибрировать и изменять размеры, что приводит к сокращению и колебательным движениям силиконовых мембран. Управление «плавниками» настолько точное и быстрое, что позволяет менять режим сокращений в течение миллисекунд.
Если все поры одинакового размера, то «мышца» реагирует на амплитуду сигнала и ведёт себя соответственно — сокращается сильнее или слабее. Если массив пор состоит из отверстий разного диаметра, то каждая его область по-своему реагирует на частоту сигнала, что приводит к волнообразным сокращениям — как у плавников живого ската.
В экспериментах Stingraybot продемонстрировал такие практические возможности, как мягкий захват мальков рыб без их повреждения, сложные манёвры в жидкой среде, способность прилипать к сложным поверхностям органов человека и животных, целевую доставку лекарств и даже передвижение на гибких колёсах по лабиринту, имитирующему кишечник свиньи. В теории бот в свёрнутом виде в капсуле может проглатываться пациентом и затем расправлять свои «перепончатые крылья» в кишечнике, доставляя лекарства без хирургического вмешательства.
