Leptirov usni aparat izgleda kao tanka cevčica kojom životinja pije nektar, ali njegova sposobnost da se brzo odmotava i ponovo sklapa pokazala se dovoljno zanimljivom da postane inspiracija za novu generaciju mikrorobota. Istraživači Univerziteta u Štutgartu i Instituta Maks Plank za istraživanje čvrstog stanja razvili su sićušne keramičke svitke koji mogu kontrolisano da se odmotaju kada im se približi magnet, a zatim da se ponovo sami uviju kada magnetno polje nestane. Čitav ciklus traje približno 150 milisekundi, što znači da struktura reaguje gotovo trenutno.
Univerzitet u Štutgartu predstavio je tehnologiju 12. avgusta, objašnjavajući da su mikrosvitci napravljeni od veoma tankih slojeva vanadijum-pentoksida u koje su ugrađene magnetne čestice oksida gvožđa. Kada spoljašnje magnetno polje deluje na strukturu, ono je prisiljava da promeni oblik. Nakon uklanjanja magneta, unutrašnja naprezanja u materijalu vraćaju je u prvobitno uvijeno stanje. Uprkos izuzetno maloj masi, takvi elementi mogu da podignu više od 30 puta sopstvenu težinu, što ih čini zanimljivim kao buduće mikroskopske hvataljke ili pogonski elementi.
Veliki roboti koriste elektromotore, hidrauliku ili pneumatske sisteme, ali kada se mašina smanji na nekoliko milimetara ili manje, klasični mehanizmi postaju nepraktični. Svaki zupčanik, osovina i kabl zauzima relativno mnogo prostora. Zbog toga mikrorobotika traži materijale koji istovremeno mogu da budu i konstrukcija i „mišić“. Novi svici upravo su takav primer. Magnetno polje može da ih aktivira bez fizičkog kabla, što je posebno zanimljivo za sisteme koji bi jednog dana mogli da rade u zatvorenim prostorima, sitnim kanalima ili medicinskim okruženjima gde klasično napajanje nije jednostavno. Istraživači navode potencijalnu upotrebu u mikro- i mekoj robotici, senzorima, elektronici i minijaturnim mehanizmima za hvatanje.
Posebno zanimljiv je i način proizvodnje. Tim je razvio postupak kojim ultratanki ravni film može za nekoliko sekundi da se pretvori u trodimenzionalni svitak. Priroda često koristi sličan princip: umesto komplikovanog sklopa sa mnogo delova, oblik samog materijala obavlja funkciju. Leptir svoj dugački usni aparat ne nosi ispružen kao slamku, već ga uredno savija u spiralu i odmotava samo kada mu je potreban. Inženjeri su sada istu logiku preneli na keramiku i magnete. Budući mikrorobot možda zato neće imati motor u klasičnom smislu – deo njegovog tela jednostavno će znati kako da se savije kada mu se približi magnet.
S.B.
