В Калифорнийском университете в Риверсайде разработали плавающую роботизированную пленку. Устройство уже работает автономно и контролирует движения, а в будущем сможет собирать нефть и очищать воду.

Изначально ученые хотели создать мягких роботов, которые будут самодостаточными и смогут самостоятельно адаптироваться к изменениям окружающей среды. Для получения энергии им нужен солнечный свет, поэтому они могут работать бесконечно. К тому же такие роботы-пленки можно использовать повторно.

Робота назвали Neusbot в честь нейстонов — животных, которые живут на границе воды и воздуха. В эту группу входят водомерки. Эти насекомые перемещаются по поверхности озер и медленных ручьев пульсирующими движениями. Таким же перемещениям научили и Neusbot.

Прообразы роботов-пленок изобретали и раньше: они могли изгибаться под действием света, но создать регулируемые механические колебания, на которые способен Neusbot, не удавалось. А такой движения — ключ к управлению роботом, чтобы сделать его работоспособным.

Так Neusbot изгибается при движении

Способов добиться такого контролируемого движения с помощью света немного. Ученые решили проблему с помощью трехслойной пленки, которая работают по принципам парового двигателя. Средний слой пленки пористый — он удерживает воду и наностержни оксида железа и меди. Наностержни преобразуют световую энергию в тепло, испаряя воду и обеспечивая импульсное движение по поверхности воды.

В таком крошечном роботе уместился целый паровой двигатель

Нижний слой Neusbot гидрофобен, поэтому даже если океанская волна захлестнет пленку, она всплывет обратно на поверхность. Кроме того, наноматериалы могут выдерживать высокие концентрации солей без повреждений.

Направление движения Neusbot можно контролировать, меняя угол источника света. То есть, работая только от равномерного света солнца, робот просто двигается вперед. А дополнительным источником света можно указывать Neusbot, куда плыть и что чистить.

Сейчас у робота-пленки всего три слоя. Но исследовательская группа хочет протестировать другие варианты: например, добавить четвертый слой, способный впитывать масло или другие химические вещества. Обычно к местам разлива нефти отправляют суда для ручной очистки. Neusbot мог бы работать на таких задачах как робот-пылесос, но на поверхности воды. А еще ученые хотят научиться более точно контролировать режим колебаний и дать роботу возможность двигаться по более сложным схемам.