Mikroskopinės robotinės musės

JAV Armijos Tyrimų Laboratorijos atviroji programa kviečia prisidėti investuotojus ir inžinierius, kuriant įvairias naująsias technologijas.  Tokias kaip nago dydžio robotinė musė, kurios sparnai plasnoja be motoro pagalbos.

JAV Armijos mokslininkai kviečia įvairių sričių specialistus prisidėti prie naujojo projekto – paversti sumanią robotinę musę į beveik nesusekamą šnipinėjimo įrenginį.

Robotinės musės yra (arba bus) pusiau autonomiški robotai, savo išvaizda primenantys tikrus vabzdžius. Šių robotų sparnai veikia be motorų pagalbos.

Sparnai padaryti iš medžiagos, vadinamos PZT. Kada ši medžiaga deformuojama, ji sukelia elektros iškrovas. Ir atvirkščiai – kada per šią medžiaga leidžiama elektra, ji keičia savo formą.

Medžiaga PZT – švino cirkonato titanatas – tai keraminis perovskitas, turintis stiprias pjezoelektrines savybes. Tai reiškia, jog ši medžiaga patirdama spaudimą išskiria elektros iškrovą. Elektra taip pat išgaunama, kai ant medžiagos paviršiaus susidaro temperatūrų skirtumai.

Būtent dėl šių PZT savybių, ši medžiaga itin domina mokslininkus, kurie ieško būdų kaip energija aprūpinti nano dydžio mašinas, tokias mažas, kad jų net neįmanoma prijungti prie baterijų.

Tyrėjai iš JAV Armijos Tyrimų Laboratorijos padalinio, įsikūrusio Adelfuose, Merilende, jau sukūrė vieną „vabzdžių įkvėptą“ skraidančių mikrobotų seriją, skirtą pasitarnauti kariams mūšio lauke, atliekant žvalgybos misijas. Robotinės musės tokios mažos, jog geba patekti į bet kurią vietą, o po to su GPS navigacijos pagalba arba be jos savarankiškai sugrįžti. Taip pat mažieji robotai gali kartu su savimi gabenti nedidelius lazerinius atstumo matuoklius, kameras, aukštimačius arba kitus sensorius, taip suteikdami kariams vertingos informacijos. Dauguma Armijos laboratorijose sukurtų kvadrokopterio tipo „musių“, naudojasi ultragarsiniais motorais, kurių skersmuo siekia tik tris milimetrus.

Mažiausio šiuo metu sukurto skraidančio roboto svoris siekia 20 gramų.

Tačiau tai tikri drambliai, palyginus su kur kas mažesniais metaliniais vabzdžiais, kuriuos kuria kita Armijos Tyrimų Laboratorijos (ATL) komanda, vadovaujamas Ronaldo G. Polcawicho. Polcawichas yra medžiagų ir inžinerijos mokslų daktaras. Jis praleido dešimtmečius ieškodamas būdų, kaip panaudoti išmaniąsias, meta bei keistomis savybėmis pasižyminčias medžiagas, kuriant motorus, ašis bei kitas mechanines dalis mašinoms, kurios joms per mažos.

Polcawichui pavyko sukurti eilę robotinių kojų šimtakojį primenančiam robotui, kuris ropos, kai per jį bus leidžiama elektros srovė.

Mokslininkas taip pat sukūrė sparnus, kurių dydis varijuoja nuo 2,5 iki 5 cm, padarytus iš PZT medžiagos. Sparnai lankstūs, geba plasnoti ir sukuria kėlimo jėgą, per juos leidžiant elektros srovę. ATL išplatintame pranešime spaudai, Polcawichas teigė, jog tokia struktūra turi potencialą skristi.

ATL „Open Campus“ programa, pradėta kaip atsakas į vis mažėjantį mokslinių tyrimų ir plėtros finansavimą. Taip pat tikimasi, jog tai paskatins inovatyvių naujųjų sistemų vystymą, pakviečiant kūrėjus iš civilių gretų bei naujus investuotojus.

Polcawichas tikisi, jog „Open Campus“ programos pritraukti mokslininkai susidomės jo laboratorijos vykdomais pjezoelektronikos ir mikro-skraidyklių projektais, o taip pat padės paskatinti mažyčiams robotams skirtų dirbtinio intelekto technologijų plėtrą.

Nors PZT mikro-musių technologija atrodo daug žadanti, tačiau šiuo metu tai mažiausiai finansuojamas Polcawicho laboratorijoje vykdomų projektų. JAV Gynybos Departamentas kur kas didesniu prioritetu laiko projektus skirtus taktinių radijo tinklų ar navigacijos sistemų kūrimui, nei nago dydžio skraidančius robotus, iki kurių sukūrimo ir pritaikymo mūšio lauke gal tekti laukti 10 ar 15 metų. Būtent todėl Polcawichas tikisi, jog „Open Campus“ programa pritrauks naujų investicijų ir, svarbiausia, žmonių, norinčių dirbti su šiuo mikro-musių projektu.

Parengta pagal computerworld.com