Инновация без использования полупроводников
Исследователи из Йельского университета создали технологию, которая позволяет жидкости запоминать своё предыдущее состояние с помощью миниатюрных гибких волокон. Эта уникальная разработка фиксирует физические изменения предыдущих потоков и может стать основой для «жидкого мозга» — системы управления гибкими роботами, способными работать в условиях сильных электромагнитных помех без традиционной электроники.
Как работает новый микрофлюидный чип
В отличие от стандартных гидравлических систем, реагирующих только на текущие параметры давления или температуры, новый микрофлюидный чип содержит сеть каналов, глубина которых составляет примерно половину толщины человеческого волоса. Поток жидкости заставляет гибкие волокна переключаться между двумя устойчивыми состояниями, открывая или перекрывая пути для жидкости и тем самым физически записывая информацию о прошлых состояниях. Этот механизм функционирует на основе бинарного кода из нулей и единиц без использования кремниевых транзисторов.
"Традиционные микрофлюидные чипы требуют внешнего активного управления, тогда как наша система пассивно хранит данные с помощью самих микроволокон," — объясняет Абхинит Раджпут.
Такой жидкостный контроллер можно встроить внутрь робота, где он заменит ломкую электронику, особенно в условиях сильного электромагнитного излучения. Передача сигналов осуществляется через изменения давления и скорости движения жидкости.
Учёные также изучают возможность самонастройки системы на новые реакции. Принцип работы каналов напоминает адаптивное поведение простейших живых организмов, таких как слизевики, грибы и корни растений.
"Полностью жидкостной контроллер способен быть интегрирован в тело робота и эффективно заменять чувствительную электронику в сложных условиях," — подчёркивает Амир Пахлаван.
Эта технология открывает новые перспективы для развития гибких роботов и их применения в экстремальных условиях.
Внедрение подобных решений может кардинально изменить подходы к созданию робототехники, способной функционировать там, где традиционные электронные компоненты быстро выходят из строя. Использование жидкостных систем для хранения и обработки информации снижает влияние электромагнитных помех и расширяет возможности адаптации роботов к меняющимся окружающим условиям. Это открывает новые горизонты для медицины, промышленности и космических исследований, где надёжность и гибкость оборудования крайне важны.
Разработка ученых из Йеля открывает новые горизонты в области робототехники. В то время как жидкостные системы становятся все более популярными, инженеры из США создали миниатюрного робота, который может преодолевать препятствия и восстанавливаться после падений, что подчеркивает важность инновационных подходов в создании адаптивных механизмов. Эти достижения могут существенно изменить подход к разработке роботов для сложных условий.