Изкуствена "фея" се управлява от светлина (видео)

Конструиран е първият летящ робот, базиран на меки материали, които реагират на светлина. Роботът, наречен FAIRY (Фея), е с тегло от само 1,2 милиграма и е вдъхновен от семената на глухарчето. Създателите му се надяват, че може да бъде използван, за да помогне за смекчаване на загубата на опрашители като например пчелите.

"Превъзхождайки естествените си аналози, това изкуствено семенце е оборудвано с мек задвижващ механизъм", обяснява д-р Хао Дзън (Hao Zeng), изследовател в Университета Тампере и член на проекта Flying Aero-robots based on Light Responsive Materials Assembly (FAIRY).

"Задвижващият механизъм е изработен от реагиращ на светлината течнокристален еластомер, който предизвиква действия на отваряне или затваряне на косъмчетата при възбуждане с видима светлина."

Малкият робот, разработен от д-р Дзън и колегите му, има няколко биомиметични характеристики.

Благодарение на високата си порьозност (0,95) и леката си (1,2 мг) структура той може лесно да се носи във въздуха, насочван от вятъра.

Нещо повече, стабилното генериране на отделен вихров пръстен позволява придвижване на дълги разстояния с помощта на вятъра.

^{Робот, вдъхновен от глухарче. а) Снимки отгоре и отстрани на естественото глухарче и изкуствения опрашител. b) Снимки на отделената вихрова пръстеновидна картина, създадена от естествено семе от глухарче и полимерната сглобка. Всички мащабни ленти в (a,b) са 5 mm. Кредит: doi: 10.1002/advs.202206752}

"Роботът може да бъде захранван и управляван от източник на светлина, например лазерен лъч или светодиод", каза д-р Дзън.

"Това означава, че светлината може да се използва за промяна на формата на малката структура, подобна на семе от глухарче."

"Роботът може да се адаптира ръчно към посоката и силата на вятъра, като променя формата си".

"Светлинният лъч може да се използва и за контролиране на действията по излитане и кацане на полимерната сглобка."

_{Роботът реагира на светлина. Кредит: Jianfeng Yang / Tampere University.}

Сега изследователите планират да подобрят чувствителността на материала и да дадат възможност за работа на устройството при слънчева светлина.

Освен това те искат да увеличат мащаба на устройството, така че то да може да пренася микроелектронни устройства като GPS и сензори, както и биохимични съединения.

"Съществува потенциал за още по-значими приложения", заявява д-р Дзън.

Потенциални възможности за приложение в селското стопанство

Загубата на опрашители като пчелите, е огромно предизвикателство за глобалното биоразнообразие и засяга човечествотозаради евентуални проблеми в производството на храни.

"Звучи като научна фантастика, но експериментите за доказване на концепцията, включени в нашето изследване, показват, че разработеният от нас робот осигурява важна стъпка към реалистични приложения, подходящи за изкуствено опрашване."

В бъдеще милиони изкуствени семена от глухарче, носещи прашец, биха могли да се разпръскват свободно от естествените ветрове и след това да се насочват с помощта на светлина към определени райони с дървета, очакващи опрашване.

"Това би имало огромно въздействие върху селското стопанство в световен мащаб, тъй като загубата на опрашители вследствие на глобалното затопляне се превърна в сериозна заплаха за биоразнообразието и производството на храни", отбелязва д-р Дзън.

Справка: 

Jianfeng Yang et al. Dandelion-Inspired, Wind-Dispersed Polymer-Assembly Controlled by Light. Advanced Science, published online December 27, 2022; doi: 10.1002/advs.202206752

Източник: Researchers Create Dandelion-Inspired Robot Controlled by Power of Light and Wind, Sci.News