Stworzyli armię magnetycznych antyrobotów, które są w stanie unieść ciężar 2000 razy większy od ich własnego, kierować organizmami lub unosić się na wodzie.

W laboratorium w Seulu wydarzyło się coś niezwykłego w skali mikroskopowej. Rój maleńkich, sześciennych robotów – każdy mniejszy od główki szpilki – łączy się z chirurgiczną precyzją, by poruszać obiektami setki razy większymi od siebie. Na pierwszy rzut oka może się to wydawać science fiction. Ale tak nie jest.

(Jeśli klikniesz na obrazek, możesz zobaczyć cały film pokazujący jak to działa)

Niczym niewidzialna armia, rój jest w stanie ciągnąć obiekty 350 razy cięższe niż pojedynczy robot. Potrafią tworzyć tratwy na wodzie, transportować kapsuły 2000 razy cięższe, pokonywać przeszkody pięć razy wyższe od siebie, a nawet usuwać symulowane zablokowane tętnice. Potrafią również samodzielnie się wspinać, poruszać się i kierować organizmami. „Ich zdolność adaptacji i poziom koordynacji były wyższe, niż się spodziewaliśmy” – wyjaśnił mediom Jeon Jae Wi, główny autor badania.

Naukowcy z Uniwersytetu Hanyang w Korei Południowej opracowali rój magnetycznych mikrorobotów zdolnych do skoordynowanego przemieszczania i manipulowania obiektami , naśladując zachowania zbiorowe występujące w naturze. Robią to bez kabli, baterii ani bezpośredniego kontaktu fizycznego.Badanie , opublikowane w czasopiśmie „Device”, szczegółowo opisuje, jak mrówki poszukują pożywienia poprzez komunikację chemiczną za pomocą śladów feromonowych i transportują je poprzez autonomiczną współpracę.

Roboty mają zaledwie 600 mikrometrów wysokości – są mniejsze niż okruszek chleba – i są wykonane z żywicy epoksydowej oraz magnetycznych cząsteczek neodymu, żelaza i boru (NdFeB) . Pod wpływem wirującego pola magnetycznego generowanego przez dwa zewnętrzne magnesy, roboty ożywają.

„Widzieliśmy, jak rój tworzy elastyczne struktury zdolne do otaczania obiektów, dzielenia się, przegrupowywania, a nawet zawisania w powietrzu. To niezwykle efektywne zachowanie zbiorowe, coś, co do tej pory obserwowaliśmy tylko w systemach biologicznych”.

Długoterminowa wizja zespołu jest ambitna: wykorzystanie tych rojów do małoinwazyjnych zabiegów medycznych, takich jak dostarczanie leków do zatkanych tętnic lub niedostępnych obszarów ludzkiego ciała.

Jednak przeszkody pozostają. Obecnie mikroroboty poruszają się wyłącznie dzięki zewnętrznemu polu magnetycznemu. Nie mają czujników ani zdolności do podejmowania autonomicznych decyzji. Są posłuszne, ale ślepe. Dlatego kolejne kroki projektu będą koncentrować się na zwiększeniu ich autonomii: umożliwieniu im postrzegania otoczenia, reagowania w czasie rzeczywistym i dostosowywania trajektorii bez ingerencji człowieka.

Robotyka roju od lat jest dziedziną eksperymentalną, a wcześniejsze badania koncentrowały się na robotach sferycznych, które łączą się ze sobą. Jednak sześcienne podejście Hanyanga oferuje większą powierzchnię przyciągania magnetycznego i bardziej ekonomiczną metodę masowej produkcji, dzięki standaryzowanym formom i namagnesowaniu in-situ.

Każdy robot może zmieniać swój wzór magnetyczny w zależności od kąta namagnesowania, co pozwala na zmienne konfiguracje i funkcje adaptacyjne . Oznacza to, że ten sam rój może w razie potrzeby poruszać się po lądzie, wodzie lub przylegać do zakrzywionych powierzchni.

Choć mogą wydawać się futurystycznymi zabawkami, roje mikrorobotów wskazują na nowy paradygmat technologiczny: zdecentralizowane, współpracujące systemy, niemal niewidoczne dla ludzkiego oka. Ich potencjał rozciąga się od medycyny precyzyjnej po czyszczenie systemów przemysłowych, w tym transport próbek biologicznych w ekstremalnych warunkach.

Podobnie jak mrówki, które je zainspirowały, ich siła tkwi nie w rozmiarze, ale w doskonałej współpracy. I choć na razie mogą potrzebować zewnętrznego przewodnika, dzień, w którym zdecydują się wyruszyć na własną rękę, może być bliski.