Крошечные роботы, способные к самостоятельным перемещениям, имеют множество вариантов использования в самых различных областях, начиная от медицины и заканчивая военной областью. Однако, для того, чтобы такие роботы могли самостоятельно перемещаться, требуется снабдить их источником энергии, что является достаточно серьезной проблемой с технологической точки зрения и с точки зрения безопасности, ведь вряд ли кому то захочется запустить в тело человека микроробота с крошечной батареей, которая может взорваться в любой момент. Одним из решений описанной выше проблемы могут стать микророботы, которые двигаются только за счет изменений влажности окружающей их среды.
На создание таких роботов исследователей вдохновило африканское растение Pelargonium carnosum, семена которого могут буквально вворачиваться в почву, подобно шурупам, и сосновые шишки, которые открываются и закрываются в зависимости от уровня влажности окружающей среды. Такие действия в растительном мире возможны благодаря слоистой клеточной структуре. Некоторые из слоев содержат чувствительные клетки, растягивающиеся или раздувающиеся при контакте с влагой, другие же слои состоят из клеток, нечувствительных к влаге. Такая комбинация приводит к возникновению деформаций, которые превращаются во вращательное или поступательное движение, которое открывает "лепестки" сосновой шишки, к примеру.
Исследователи создали двухслойный материал, состоящий из нановолокон различного типа. Когда этот материал соприкасается с влагой, один слой раздувается, что приводит к деформации и движению. Когда же этот материал высыхает, что за счет его толщины происходит достаточно быстро, он возвращается в свое исходное состояние.
Используя этот материал, исследователи создали микророботов различного вида, которые могут перемещаться, как гусеница или извиваясь, как змея. Для демонстрации одного из возможных применений такого устройства, исследователи поместили 1-сантиметрового робота в чашку Петри, заполненную бактериями. Тело робота было пропитано антибиотиком, из-за чего путь, по которому проследовал этот робот, оказался полностью свободен от живых активных бактерий.
Сейчас исследователи работают над расширением диапазона совершаемых такими роботами движений. Параллельно с этим разрабатываются материалы, которые обеспечат движение робота не только при условии наличия влаги, но и в условиях наличия определенных газов, что превратит их в достаточно своеобразные датчики.
