Китайские ученые разработали технологию трехмерного намагничивания с помощью теплового воздействия для создания магнитных мягких роботов с программируемой формой. Технология позволила создать роботов из магнитных пикселей для многократного использования, которые могут менять форму и выполнять различные действия.

Препринт доступен на arXiv.org

О том, что управлять движением роботов можно при помощи внешнего магнитного поля, известно давно. Размеры и выполняемые действия таких роботов при этом могут сильно отличаться друг от друга. Магнитные роботы могут быть макроскопическими и состоять из большого количества движущихся деталей, а могут быть совсем небольших размеров. Маленькие магнитные роботы часто разрабатывают для медицины.

Например, есть магнитный микроробот, который может доставить нейроны в мозг. Но зачастую для медицинских применений необходимы не только небольшие размеры, но и гибкость материала, чтобы безопасно работать внутри тела.

Для таких целей ученые разработали мягких магнитных роботов. Их обычно делают из композита с ферромагнитным порошком, который помещают в гибкую матрицу. При приложении магнитного поля магнитные частицы материала приводят робота в движение. Однако распределение магнитной анизотропии в разных областях робота не меняется, а значит робот не может выполнять сложные команды.

Ранее, австралийские ученые предлагали концепцию магнитного кодирования — управление движением робота путем кодирования магнитных векторов в магнитных материалах. Но такой метод работает только с вертикальным векторным кодированием, что тоже накладывает ограничения на разнообразие движений робота.

Группа китайских ученых во главе с Ран Чжао (Ran Zhao) из технологического университета Чжунюань предложила технологию трехмерного намагничивания с помощью системы магнитного векторного программирования для дискретного распределения областей намагничивания.