Умные материалы ведут себя как роботы

Исследователи из Корнельского университета, финансируемые армией США, разработали уникальные, похожие на роботов, тонкие, двухмерные (2D) материалы, способные удерживать запрограммированные формы . 2D-материалам можно придать трехмерные (3D) формы с использованием приложенного напряжения, сохраняя новую форму после снятия напряжения. Исследователи продемонстрировали эффективность нового материала, использовав его для создания того, что считается самой маленькой в ​​мире самосгибающейся птицей оригами (см. Изображение выше; сам материал слева, а птица справа) . В исследовательскую группу также входят представители Национального научного фонда (NSF) и Управления научных исследований ВВС США (AFOSR).

Материал состоит из тонкого слоя платины с пленкой титана (Ti) или диоксида титана (TiO 2 ). Он мог бы стать основой для сенсоров высокого разрешения и наноразмерных роботов. Д-р Дин Калвер , руководитель программы по комплексной динамике и системам в Исследовательском офисе армии, который входит в состав Лаборатории армейских исследований (ARL) Команды развития боевых возможностей армии США (DEVCOM  ), сказал: «Исследовательская группа раздвигает границы того, насколько быстро и именно мы можем управлять движением в микро- и даже наномасштабе. Помимо создания условий для нанороботов, научные достижения, связанные с этими усилиями, могут способствовать созданию интеллектуальных материалов и взаимодействию с миром молекулярной биологии, что может помочь армии, как никогда раньше ». [SESB: 712379]

Профессор Пол Макьюэн, профессор физических наук им. Джона А. Ньюмана в Корнельском университете, добавил: «Мы, люди, наша определяющая характеристика - мы научились создавать сложные системы и машины в человеческом масштабе, а также в огромных масштабах. Чего мы не научились делать, так это создавать машины в крошечных масштабах ».

Одна из целей исследования материалов - создание роботов размером с клетку с искусственным интеллектом (ИИ) и интегрированными микропроцессорами, способных выполнять биологические приложения в молекулярном масштабе микронного размера. Приводы с памятью формы, разработанные исследователями, могут изгибаться с радиусом менее 1 мкм. Они могут изменять форму за миллисекунды в ответ на приложенное напряжение, и они могут быть сглажены и преобразованы тысячи раз с помощью низких управляющих напряжений.