Учёные из США создали микророботов, имитирующих материал с переменными свойствами — он может быть твёрдым, податливым и даже текучим, как вода. Идея была подсмотрена у природы на примере эмбриональных клеток. Из скопления однородных клеток возникает живой организм с разнообразными органами, отличающимися как по твёрдости, так и по назначению. Рой роботов с подобными свойствами может преобразить жизнь и сделать фантастику реальностью.

Обзор Infinix GT 50 Pro: геймерский смартфон со встроенной СЖО

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Умные помощники: обзор ИИ-сервисов для обработки изображений. Часть 2, актуализированная

Репортаж с IEM Cologne Major 2026: Жаб Жабыч, триумф NiKo и главные сенсации мейджора по CS2

Художественное представление перехода микророботов из «жидкого» состояния в твёрдое. Источник изображения: UCSB

Исследователи эмбриональных клеток выделили три ключевых момента, которые определяют их превращение в зрелый организм. Во-первых, это активное влияние и даже давление соседних клеток друг на друга в процессе эволюции организма. Во-вторых, биохимические сигналы между соседними клетками, координирующие их действия как единого целого. В-третьих, способность клеток соединяться или слипаться, создавая единый организм.

На основе этих принципов учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) разработали микророботов. Они были изготовлены в количестве 20 штук в виде небольших шайб. По внешнему периметру каждого робота расположили восемь моторов с шестернями для сцепления при контакте и для движения в группе. Также роботы были оснащены магнитами для мягкого сцепления. Наконец, все они имели поляризационные фильтры и датчики света для приёма команд.

Источник изображения: Science 2025

Исследователи показали, что роботы могут по команде формировать устойчивую группу, которую невозможно просто так разрушить внешним воздействием. Однако по другой команде эта же группа становится буквально текучей, позволяя предмету проходить через неё. Система светового управления позволяет роботам коллективно перемещать предметы, менять конфигурацию группы и регулировать её твёрдость в зависимости от поставленных задач.

Учёные уверены, что если создать тысячи подобных механизмов и сделать их достаточно маленькими, то терминатор T-1000 из фильма «Терминатор 2: Судный день» сможет сойти с экрана и превратиться из вымысла в реального робота, состоящего из тысяч крошечных ботов. Они будут способны по команде или под влиянием обстоятельств изменять свою структуру в широчайших пределах.

Международная группа учёных впервые показала возможность простой реализации так называемого отрицательного преломления света, когда свет при переходе через границу разделения сред вопреки всем законам оптики преломляется в иную сторону. Это не чудо. Явление было теоретически обосновано около 60 лет назад. Но для его реализации использовались метаматериалы, что сложно и работает не до конца. Учёные доказали, что всё может быть намного проще.

Умные помощники: обзор ИИ-сервисов для обработки изображений. Часть 2, актуализированная

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Обзор Infinix GT 50 Pro: геймерский смартфон со встроенной СЖО

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Репортаж с IEM Cologne Major 2026: Жаб Жабыч, триумф NiKo и главные сенсации мейджора по CS2

Источник изображения: Lancaster University

Как известно, свет — фотоны — взаимодействуют с веществом в основном посредством электрической составляющей, а не магнитной. Фотоны определённой длины волны поглощаются электронами в атомах, электроны переходят на новый энергетический уровень и затем уже возбуждённые испускают фотоны, возвращаясь в прежнее состояние, а фотоны летят дальше в направлении, предписанном им природой.

Коллектив учёных из британского Университета Ланкастера (Lancaster University) и японской NTT Basic Research Laboratories атом за атомом создал такое состояние кристаллической структуры, в которой за взаимодействие с фотонами отвечал коллектив атомов, а не каждый отдельный из них, как в природе. В связь со светом вступала фактически чистая кристаллическая решётка — некий материал, а не метаматериал — конструкт, подверженный дефектам и эффектам поглощения излучения с переводом его в тепло и сопутствующими потерями. Очевидно, новый метод со всех сторон выигрышный, хотя его реализация не так проста, как представляется на первый взгляд.

По сути, речь идёт о создании атомных матриц. Они создаются под строгим контролем и управлением, обеспечивая всегда один и тот же результат. В поставленном опыте исследователи выстраивали атомы в условную периодическую кристаллическую решётку, захватывая их в ловушки стоячей волной светового излучения. Учёные описали это как «коробку из-под яиц», сделанную из света.

Профессор Янне Руостекоски (Janne Ruostekoski) из Университета Ланкастера сказал: «В таких случаях атомы взаимодействуют друг с другом через световое поле, реагируя коллективно, а не независимо. Это означает, что реакция отдельного атома больше не является простым руководством к поведению всего ансамбля. Вместо этого коллективные взаимодействия приводят к появлению новых оптических свойств, таких как отрицательное преломление [света], которые невозможно предсказать, исследуя отдельные атомы индивидуально».

Привлекательность отрицательного преломления света заключается в его потенциально революционных применениях, таких как создание совершенных линз или суперлинз, способных фокусировать и получать изображения за пределами дифракционного предела, включая полупроводниковую литографию с разрешением менее нанометра, или разработка маскирующих устройств, которые делают объекты невидимыми.

Кальмары и головоногие в целом обладают удивительной кожей, которая может менять рисунок по их желанию, что помогает при маскировке, охоте и поиске партнёров. Учёные из Университета Мичигана вдохновились этой особенностью моллюсков и создали чувствительный к магнитным полям пигментный дисплей, для работы которого не нужно никакой электроники.

Обзор Infinix GT 50 Pro: геймерский смартфон со встроенной СЖО

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Умные помощники: обзор ИИ-сервисов для обработки изображений. Часть 2, актуализированная

Репортаж с IEM Cologne Major 2026: Жаб Жабыч, триумф NiKo и главные сенсации мейджора по CS2

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Источник изображения: Jeremy Little/Michigan Engineering

«Это один из первых случаев, когда механические материалы используют магнитные поля для кодирования на системном уровне, обработки информации и вычислений», — поясняют разработчики. Сегодня для подобных и других интересных целей изобретаются метаматериалы, фактически инженерные решения, состоящие из набора материалов и конструкций. Обычно они достаточно сложные для масштабирования в сторону уменьшения размеров, что затрудняет использование метаматериалов в вычислительной технике и системах отображения. Учёные из Университета Мичигана обошли это ограничение, представив лёгкий и гибкий дисплей, реагирующий только на магнитные поля.

Кожа кальмаров с клетками-хромотофорами понадобилась учёным как пример того, на какое разрешение дисплея лучше всего опираться, чтобы изображение нормально воспринималось человеческим зрением. У моллюсков просто были позаимствованы размеры природных «пикселей». Придуманный учёными метаматериал опирался совсем на другие принципы работы.

В некотором роде исследователи изобрели дисплей E Ink, только на свой лад. Если электронные чернила у компании E Ink — это пигментная взвесь, реагирующая на полярность электромагнитного поля (заряд на управляющей матрице), то в случае магнитного дисплея использовались так называемые частицы Януса. Это широкий спектр материалов, обладающих двумя и более отличающимися свойствами. Простейшим примером частицы Януса можно назвать стрелку компаса. У разных концов стрелки разная полярность и можно заставить магнитом поворачиваться её так или иначе.

Созданные в Университете Мичигана частицы Януса с одной стороны состояли из ферромагнитных микрочастиц неодима (NdFeB) и суперпарамагнитных наночастиц оксида железа (SPION), а с другой — из такого пигмента, как оксид титана (TiO₂). Соответственно, с одного конца они были оранжевыми, а с другого — белыми. Меняя полярность поднесённого к экрану магнита, можно было сделать его оранжевым или белым, а если расположить за экраном несколько маленьких магнитов заданным образом, то можно было закодировать изображение — намагниченные частички при встряхивании просто собрались бы у магнитов с подходящей полярностью.

Нюанс использования частичек с NdFeB и SPION в том, что неодим реагировал на сильное магнитное поле, а железо — на слабое. В слабом поле с помощью специального ключа — рисунка из магнитов под экраном, дисплей показывал секретное изображение, невидимое при нахождении над сильным магнитом. Таких ключей может быть несколько со своей конфигурацией магнитного рисунка и в каждом случае будет своё изображение.

Учёные полагают, что таким образом можно записывать штрих-коды на рабочую одежду и другую информацию, которую невозможно взломать или вскрыть, ведь устройство не имеет электронной части. Помещение экрана в сильное магнитное поле возвращает общую «неодимовую» картинку, скрывая секретную «железную». Такой дисплей не нуждается в питании и электронике, что может найти своё применение.