Ученые создали крохотных роботов, которые могут скользить по поверхности воды: им помогают алкоголь и законы физики.
Крохотные роботы устроены совсем просто — для тех, кто хорошо знает физику. Это пустые емкости, заполненные алкоголем, с небольшим электронным контроллером. Они выпрыскивают вокруг себя жидкость и скользят по ней, как крохотные жучки-водомерки.
Суть проекта объяснил журнал The News Scientist. Это возможно благодаря явлению, которое называется «Эффект Марангони»: жидкость с меньшим поверхностным натяжением стремительно распространяется по поверхности жидкости с большим поверхностным натяжением. Иными словами, алкоголь стремительно создает пленку на поверхности воды, а вместе с ним по воде скользит и робот.
Роботы напечатаны на 3D-принтере и совсем маленькие: всего сантиметр в диаметре. Внутри каждого — запаянная камера с воздухом, которая создает плавучесть, и «топливный бак» с алкоголем. Вторым вариантом был мыльный раствор, но алкоголь со временем испаряется, а мыло оседает, и исследователи сделали выбор в пользу такого «топлива», которое не оставляет следов в жидкости.
Джексон Уилт, автор изобретения, объяснил, что чем крепче алкоголь, тем быстрее передвигается робот: «От пива толку будет мало. Лучше всего использовать водку. А от абсента тяга будет уже слишком большой». Роботы могут развивать скорость до 5 сантиметров в секунду, а топлива в них хватает секунд на 500.
Исследователи также пробовали печатать устройства с несколькими топливными клапанами и склеивать крохотных роботов в более крупные конструкции: в перспективе так можно будет адаптировать инструмент под себя уже на месте. Роботов в воде так и тянет друг к другу за счет эффекта мениска: жидкость цепляется за стенки их изогнутых корпусов и из-за деформации притягивает их друг к другу. Схожий эффект можно наблюдать, если высыпать в воду или молоко хрустящие колечки.
Остается вопрос: зачем же эти роботы вообще нужны? По словам Уилла, изначально их создали, чтобы помочь студентам понять принцип работы поверхностного натяжения в жидкостях, но позже авторы поняли, что у устройств есть и другое применение: они могут равномерно распространять одну жидкость (свое «топливо») из другой жидкости. Это может пригодиться, если нужно, к примеру, очистить бассейн с водой.
Ранее рассказывали про китайского робота, который украл других роботов: он убедил их уволиться из гостиницы.
