Sztuczny chrząszcz napędzany alkoholem

Ekipa badaczy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii zbudowała 88-miligramowego robota nazwanego RoBeetle, który jako źródło energii wykorzystuje metanol i porusza się za pomocą układu sztucznych mięśni, które pozwalają mu czołgać się, wspinać i przenosić obciążenia na grzbiecie przez maksymalnie dwie godziny. Ma on zaledwie 15 milimetrów długości, co czyni go jednym z najlżejszych i najmniejszych autonomicznych robotów, jakie kiedykolwiek stworzono. Dla porównania, najmniejsze zasilane bateriami roboty ważą ok. jednego grama i pracują maksymalnie ok. 12 minut.

"Chcieliśmy stworzyć robota o masie i rozmiarach porównywalnych z owadami", wyjaśnia Xiufeng Yang, główny autor artykułu opisującego konstrukcję w "Science Robotics". Problem z mikrorobotami polega na tym, że większość z nich potrzebuje silników, które są nieporęczne i wymagają energii elektrycznej, a w konsekwencji baterii. Najmniejsze dostępne baterie ważą 10-20 razy więcej niż chrząszcze z rodziny trzyszczowatych, które stanowiły wzór dla prac naukowców z Uniwersytetu Południowej Kalifornii.

Zamiast tego użyli systemu sztucznych mięśni ze stopu niklu i tytanu, który pod wpływem ciepła nie rozszerza się, lecz kurczy, napędzanych przez metanol, który na tę samą objętość magazynuje dziesięciokrotnie więcej energii. Drut ze stopu jest pokryty platynowym proszkiem, który działa jak katalizator do spalania oparów metanolu. Pod wpływem spalania drut kurczy się i mikrozawory zamykają się, aby zatrzymać dalsze spalanie. Następnie drut schładza się i rozpręża, co ponownie otwiera zawory, a proces powtarza się aż do momentu zużycia całego paliwa. Rozwijające się i kurczące sztuczne mięśnie są połączone z przednimi nogami RoBeetlesa za pomocą mechanizmu transmisyjnego.