Ученые из Университета Пенсильвании разработали революционный способ управления микроскопическими роботами размером менее 1 миллиметра, используя математический аппарат общей теории относительности Эйнштейна. Крошечные боты теперь могут самостоятельно находить путь через лабиринты без какой-либо бортовой электроники или систем связи — им нужен только свет.
H-образный микроробот состоит из микроскопических солнечных батарей, соединенных с электродами. Когда свет попадает на элементы, между электродами возникает электрическое поле, которое взаимодействует с ионами в растворе и толкает робота в противоположном направлении. Управление осуществляется простым изменением интенсивности света на каждой стороне конструкции — никаких сложных чипов или процессоров.
Ключевая инновация заключается в создании световых паттернов с помощью уравнений численной теории относительности. Лабиринт и его границы преобразуются в виртуальное пространство, где роботы следуют по прямым линиям к цели — точно так же, как космические корабли движутся по прямым в четырехмерном пространстве-времени, хотя нам кажется, что они огибают гравитационные объекты по кривой.
В экспериментах множественные микророботы успешно проходили простые лабиринты с различных стартовых позиций, следуя предсказанным путям за расчетное время. Такой подход освобождает память робота от хранения карт и навигационных данных, перенося всю информацию непосредственно в управляющее световое поле.
Исследование, принятое к публикации в NPJ Robotics, открывает новые перспективы для роевых систем микророботов. Вместо кропотливого отслеживания каждого бота и управления им как марионеткой, инженеры получают возможность создавать автономные системы, реагирующие на глобальные силовые поля — идеальное решение для доставки лекарств или очистки токсичных загрязнений.
Источник новости и обложки: www.science.org
