Мягкими роботами будут управлять магнитные поля

Управлять мягкими роботами можно будет с помощью магнитных наночастиц – новую методику разработали исследователи Университета штата Северная Каролина. Ученые нашли способ встраивания длинных цепочек наноразмерных частиц магнетита в эластичный полимер. Возможность дистанционно манипулировать мягкими роботами имеет массу потенциальных применений – от биомедицинских технологий до промышленного производства. Использование магнитных полей для управления движениями устройств уже давно интересует исследователей. Магнитные поля можно легко получить с помощью постоянных магнитов и электромагнитов, а управление полимером может осуществляться без физического подключения. Команда ученых разработала технологию внедрения наночастиц магнетита в полимер для образования магнитного полимерного нанокомпозита. Используя магнитное поле, исследователям удалось управлять сгибанием элементов мягкого робота. Процесс производства нового нанокомпозита заключается в диспергировании наночастиц магнетита (оксида железа) в растворителе. После этого в смесь добавляется полимер, и полученный материал заливается в специальную форму. Для организации в нанокомпозите структур из наночастиц ученые применили магнитное поле. После того, как материал принял определенную форму, его можно обрабатывать для дальнейшего использования. «Используя новую технологию, мы можем создавать нанокомпозиты различных размеров и форм, которыми можно управлять дистанционно, - говорит Sumeet Mishra, один из авторов исследования. – Контролируя силу и направление магнитного поля, мы смогли управлять силой и направлением движений мягких роботов». Ученые подчеркивают, что в технологии используются недорогие и доступные материалы, а сам процесс производства относительно прост. Именно поэтому новая методика особенно привлекательна для биомедицинского применения, по сравнению с роботами, которые используют для работы электроэнергию. Управление магнитными полями повышает уровень безопасности использования мягких роботов. Напомним, что недавно ученые смогли упорядочить реакцию разных видов полимеров на окружающую среду. Созданная из полимеров развертка смогла самостоятельно свернуться в коробку – для этого потребовался строгий контроль за стимуляцией и тщательный хронометраж реакции полимеров.