Добавить новость
smi24.net
News in English
Июль
2023

Magnetic robots walk, crawl, and swim

0
Boston MA (SPX) Jul 12, 2023 - MIT scientists have developed tiny, soft-bodied robots that can be controlled with a weak magnet. The robots, formed from rubbery magnetic spirals, can be programmed to walk, crawl, swim - all in response to a simple, easy-to-apply magnetic field.

"This is the first time this has been done, to be able to control three-dimensional locomotion of robots with a one-dimensional magnetic field," says Professor Polina Anikeeva, whose team published an open-access paper on the magnetic robots June 3 in the journal Advanced Materials. "And because they are predominantly composed of polymer and polymers are soft, you don't need a very large magnetic field to activate them. It's actually a really tiny magnetic field that drives these robots," adds Anikeeva, who is a professor of materials science and engineering and brain and cognitive sciences at MIT, a McGovern Institute for Brain Research associate investigator, as well as the associate director of MIT's Research Laboratory of Electronics and director of MIT's K. Lisa Yang Brain-Body Center.

The new robots are well suited to transport cargo through confined spaces and their rubber bodies are gentle on fragile environments, opening the possibility that the technology could be developed for biomedical applications. Anikeeva and her team have made their robots millimeters long, but she says the same approach could be used to produce much smaller robots.

Engineering magnetic robots
Anikeeva says that until now, magnetic robots have moved in response to moving magnetic fields. She explains that for these models, "if you want your robot to walk, your magnet walks with it. If you want it to rotate, you rotate your magnet." That limits the settings in which such robots might be deployed. "If you are trying to operate in a really constrained environment, a moving magnet may not be the safest solution. You want to be able to have a stationary instrument that just applies magnetic field to the whole sample," she explains.

Youngbin Lee PhD '22, a former graduate student in Anikeeva's lab, engineered a solution to this problem. The robots he developed in Anikeeva's lab are not uniformly magnetized. Instead, they are strategically magnetized in different zones and directions so a single magnetic field can enable a movement-driving profile of magnetic forces.

Before they are magnetized, however, the flexible, lightweight bodies of the robots must be fabricated. Lee starts this process with two kinds of rubber, each with a different stiffness. These are sandwiched together, then heated and stretched into a long, thin fiber. Because of the two materials' different properties, one of the rubbers retains its elasticity through this stretching process, but the other deforms and cannot return to its original size. So when the strain is released, one layer of the fiber contracts, tugging on the other side and pulling the whole thing into a tight coil. Anikeeva says the helical fiber is modeled after the twisty tendrils of a cucumber plant, which spiral when one layer of cells loses water and contracts faster than a second layer.

A third material - one whose particles have the potential to become magnetic - is incorporated in a channel that runs through the rubbery fiber. So once the spiral has been made, a magnetization pattern that enables a particular type of movement can be introduced.

"Youngbin thought very carefully about how to magnetize our robots to make them able to move just as he programmed them to move," Anikeeva says. "He made calculations to determine how to establish such a profile of forces on it when we apply a magnetic field that it will actually start walking or crawling."

To form a caterpillar-like crawling robot, for example, the helical fiber is shaped into gentle undulations, and then the body, head, and tail are magnetized so that a magnetic field applied perpendicular to the robot's plane of motion will cause the body to compress. When the field is reduced to zero, the compression is released, and the crawling robot stretches. Together, these movements propel the robot forward. Another robot in which two foot-like helical fibers are connected with a joint is magnetized in a pattern that enables a movement more like walking.

Biomedical potential
X
This precise magnetization process generates a program for each robot and ensures that that once the robots are made, they are simple to control. A weak magnetic field activates each robot's program and drives its particular type of movement. A single magnetic field can even send multiple robots moving in opposite directions, if they have been programmed to do so. The team found that one minor manipulation of the magnetic field has a useful effect: With the flip of a switch to reverse the field, a cargo-carrying robot can be made to gently shake and release its payload.

Anikeeva says she can imagine these soft-bodied robots - whose straightforward production will be easy to scale up - delivering materials through narrow pipes, or even inside the human body. For example, they might carry a drug through narrow blood vessels, releasing it exactly where it is needed. She says the magnetically-actuated devices have biomedical potential beyond robots as well, and might one day be incorporated into artificial muscles or materials that support tissue regeneration.

Research Report:"Magnetically Actuated Fiber-Based Soft Robots"








Говорим о ВИЧ — в эфире, на улицах, в сети

Попади на концерт FEDUK с Like FM

Как одна лекция превратила фотографа в первооткрывателя Алексис Розенфельд — «простой фотограф», который с детства увлекался рассказами об исследованиях «Подводной Одиссеи команды Кусто».

Екатеринбург с высоты птичьего полёта


Trump’s threatened 40% tariff on ‘transshipped’ goods tries to target China and its manufacturing strength

The 5 biggest global business rivalries to watch, and how their outcomes will shape the future

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle

Jovic set for new opportunity after leaving Milan as free agent


ГК «КОРТРОС» — в числе лидеров страны по объему ввода жилья

Вояж, вояж... VOYAH FREE, обзор от CARS.RU

Карточка Артиста. Карточка артиста яндекс. Карточка артиста яндекс музыка.

Героическое участие армян в СВО. Часть шестнадцатая


DeepMind CEO makes big brain claims, saying AGI could be here within 'five to 10 years' and cause humanity to experience widespread change that's '10 times bigger than the Industrial Revolution, and maybe 10 times faster'

Mafia: The Old Country получила положительные оценки в Steam

Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»

Раскрой потенциал Мистера Террифика из DC Worlds Collide с этим гайдом



Наталья Рудик назначена директором по продуктам ERM и BPM в компании «НЕКСТБИ»

ГК «КОРТРОС» — в числе лидеров страны по объему ввода жилья

Стало известно, как выглядит любимая квартира Татьяны Булановой

LG ПРЕДСТАВИТ ПЕРЕДОВЫЕ AI-ИННОВАЦИИ ДЛЯ ДОМА НА ВЫСТАВКЕ IFA 2025


Gayazov$ Brother$ в Зеленом театре ВДНХ! Like FM дарит билеты

Велоспорт для всех: начни вместе с ENERGY

«Прошли два удара»: Гребенщиков рассказал свою версию драки с Пирцхалавой

«Два удара и сотрясение мозга»: Гребенщиков рассказал о нападении Пирцхалавы


Стало известно, как выглядит любимая квартира Татьяны Булановой

Вебинар для фермеров и мастеров народных промыслов и ремёсел на тему реализации продукции через онлайн-площадки

Путин присвоил звание «гвардейский» вертолётному полку 337. Ранее полк базировался в Бердске

Ретрокалендарь: от открытия первой автобусной линии до утверждения ордена Святого Георгия


Потапова вышла во второй круг турнира WTA в Цинциннати

Американец Изнер призвал вернуть флаг российским теннисистам

Хачанов вышел в финал «Мастерса» в Торонто, новый трансфер ЦСКА. Главное к утру

Российский теннисист Рублев проиграл американцу Фритцу в четвертьфинале турнира ATP


Вебинар для фермеров и мастеров народных промыслов и ремёсел на тему реализации продукции через онлайн-площадки

Владимир Ефимов: Пропускные пункты столичных стройплощадок оборудуют биометрическими системами контроля

Присяжные признали невиновным в новых убийствах главаря банды «Желтые хризантемы»

В Москве пара в масках и с пистолетом ограбили почту и похитили 4,8 млн рублей


Музыкальные новости

Пианист и лауреат 8 премий "Грэмми" Эдди Палмиери скончался в 88 лет

Песня заслуженного работника культуры Крыма Натальи Прокопенко удостоена приза зрительских симпатий на фестивале в Москве

Олег Митяев выступит на новом фестивале «Бардовская волна»

Sun: острый инфаркт миокарда стал причиной смерти Оззи Осборна


«REC. Гран-При Авторадио»: гонка на выносливость снова в Москве

Наталья Рудик назначена директором по продуктам ERM и BPM в компании «НЕКСТБИ»

При участии спецназа Росгвардии в Москве задержаны 300 нарушителей миграционного законодательства (видео)

ГК «КОРТРОС» — в числе лидеров страны по объему ввода жилья


Президент ОАЭ на русском языке рассказал о прошедшей встрече с Путиным

Мишустин списал долги 12 регионам на 29 млрд рублей для инфраструктурных проектов

Карточка Артиста. Карточка артиста яндекс. Карточка артиста яндекс музыка.

Имущество Чубайса оформили приговором // Обвиняемые в хищении имущества экс-главы «Роснано» получили сроки


В Москве росгвардейцы пришли на помощь пострадавшему в ДТП велосипедисту (видео)

Иногородним пользователям каршеринга в Москве придется пройти верификацию на mos.ru

На западе Москвы 9 августа закроют движение автомобилей

В Москве пара в масках и с пистолетом ограбили почту и похитили 4,8 млн рублей


Трамп без давления: встреча с Путиным вызвала недовольство в ЕС

Эксперт рассказал причины, по которым Запад и Киев пытаются вмешаться в переговоры между Путиным и Трампом

Трамп выступил перед журналистами в Белом доме

Путин подчеркнул важность престижности сельскохозяйственных профессий




В библиотеке №183 им. Данте Алигьери с сентября начнут работу новые группы программы «Московское долголетие»

Собянин: В Коммунарке открылся новый филиал поликлиники «Троицкая»

Пластический хирург Софья Абдулаева: для чего нужна искусственная кожа и чем она может помочь

Грабители в медицинских масках похитили 5 млн: детали ограбления почты в Москве


В Киеве пришли в ярость после слов Зеленского об СВО

Холодный душ для Киева: Трамп заявил, что Путину для встречи с ним не обязательно встречаться с Зеленским

Трамп опроверг, что ставит условием встречи с Путиным контакты руководства России с Зеленским

Зеленский признал, что Киев не сможет вернуть территории военным путем


«REC. Гран-При Авторадио»: гонка на выносливость снова в Москве

В Marins Москва Пражская остановились участники международного турнира по гандболу

Форум-фестиваль «Москва 2030» подготовил насыщенную программу на 9 и 10 августа

Казанцы дадут бой армейцам в Москве? ЦСКА — «Рубин»: прогноз и ставка


Лукашенко заявил, что у России и Белоруссии достаточно вооружения для ведения боевых действий

Путин и Лукашенко поговорили по телефону о переговорах между Россией и США

Лукашенко рассказал об отношениях с Китаем

Лукашенко: Минск не использует нелегалов, чтобы навредить Евросоюзу


Собянин: В Коммунарке открылся новый филиал поликлиники «Троицкая»

Собянин объявил о новых правилах для пользователей сервисов аренды автомобилей

«Поехали!» Собянин открыл новую развязку рядом с «Корниловской»

Собянин: Около 200 социальных объектов будет построено в Москве в ближайшие годы


В течение суток в России ликвидировали 47 природных пожаров

AP: в США более четырёх тысяч человек обязаны покинуть свои дома из-за пожара

Туроператоры не зафиксировали обращений россиян после селевых потоков в Абхазии

В пятницу на большей части Подмосковья ожидается II класс пожарной опасности


В Москве пара в масках и с пистолетом ограбили почту и похитили 4,8 млн рублей

Красноярский край в числе лидеров по замене лифтов в многоквартирных домах

Тридцать лет успеха: одна из крупнейших отраслевых компаний Сибири стояла у истоков рыночной экономики региона

Присяжные признали невиновным в новых убийствах главаря банды «Желтые хризантемы»


В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

Льготные ипотеки на Дальнем Востоке активно получают участники СВО и сотрудники ОПК

Чёрный день календаря. 8 августа: Архангельская трагедия. Как ошибка пилота погубила рейс Як-40

Коми, Камчатку, Архангельскую, Иркутскую, Калужскую, Костромскую, Курскую, Свердловскую и Оренбургскую области эксперты отнесли к регионам, где на осенних выборах "протестный потенциал выше среднего", говорится в докладе...


Аренда квартир в июле 2025 года: за сколько можно снять жильё в Симферополе и Севастополе?

Восемь поездов, следующих в Крым, отстают от расписания

Семь поездов задерживаются на Кубани из-за падения обломков БПЛА между станциями Величковка и Ангелинская, там пропало напряжение контактной сети

В Калининском районе Краснодарского края фрагменты дронов повредили контактную сеть на железной дороге между станциями Величковка и Ангелинская, сообщил оперштаб региона


Присяжные признали невиновным в новых убийствах главаря банды «Желтые хризантемы»

Врач Горенков: причина 80% смертей в России социально значимые заболевания

Лукашенко заявил, что Путин не кровожадный

Лидера "банды хризантем" оправдали по новому делу об убийствах и разбое














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *