Революція в м'якій робототехніці: 3D-друковані «магнітні м’язи» відкривають шлях для орігамі-роботів

Відредаговано: Татьяна Гуринович

Дослідницька група з Університету штату Північна Кароліна (NC State) представила інноваційну технологію 3D-друку, яка знаменує собою значний прорив у сфері м’якої робототехніки. Суть розробки полягає у створенні надтонких магнітних плівок, які функціонують як керовані «магнітні м’язи». Ці елементи інтегруються безпосередньо в конструкції роботів, виконані за принципом орігамі.

Ця методика, про яку стало відомо у вересні 2025 року, ефективно усуває ключове обмеження попередніх систем: негнучкість жорстких магнітних актуаторів, що порушувала цілісність м’яких поверхонь. Завдяки новій розробці, роботи-орігамі тепер можуть зберігати свою природну податливість, отримуючи при цьому точний зовнішній контроль.

Новий підхід, розроблений за активної участі доцента Сяоменя Фанга з Коледжу текстилю Вілсона, ґрунтується на методі спільної екструзії. Він передбачає поєднання полімерів на основі каучуку з феромагнітними частинками. У результаті такого процесу формується високоеластична плівка, яка, будучи нанесеною на критичні ділянки орігамі-робота, забезпечує керований рух під дією зовнішніх магнітних полів. До складу команди, яка працювала над цим новаторським проектом, також увійшли Сень Чжан, Юань Лі, Цзімен Лі, Набіль Чеддід, Пейці Чжан та Ке Чен.

Команда продемонструвала потенціал технології на двох зразках, обидва з яких використовували складчастий візерунок Міура-Орі. Перший прототип був розроблений для неінвазивної доставки ліків. Під час випробувань в імітованому шлунку — пластиковій сфері з теплою водою — робот був точно спрямований до змодельованого виразкового ураження за допомогою зовнішнього магнітного поля. Після фіксації пристрій, завдяки зовнішнім м’яким магнітним плівкам, розкривався для контрольованого вивільнення медикаменту. Це відкриває шлях до значно безпечніших медичних втручань, де точність є критично важливою.

Другий демонстраційний зразок засвідчив здатність до повзучого руху. Цей робот долав перешкоди заввишки до 7 мм, активуючи та деактивуючи зовнішнє магнітне поле для скорочення і розслаблення своїх «м’язів». Така адаптивність у переміщенні підкреслює універсальність розробки. Сяомень Фанг зазначив, що ці магнітні м’язи можуть бути застосовані до безлічі різних орігамі-конструкцій, відкриваючи перспективи для вирішення завдань як у біомедицині, так і в освоєнні космосу. Ця робота переводить управління м’якими системами на якісно новий рівень, де рух є прямим і точним відгуком на зовнішній керуючий вплив.

Джерела

  • heise online

  • How origami robots with magnetic muscles could make medicine delivery less invasive and more effective

Знайшли помилку чи неточність?

Ми розглянемо ваші коментарі якомога швидше.