Szállnak rendelkezésünkre
Egy elektronikai alkatrészek és elemek nélkül működő, szárnyát mozgató robot megváltoztathatja a mentési műveleteket, a környezeti megfigyelést és az orvosbiológiai alkalmazásokat. A Darmstadti Műszaki Egyetem és a Helmholtz Center Dresden-Rossendorf kutatóit a Monarch pillangók szárnymozgatási mechanizmusa inspirálta. Ezek a lepkék, amelyeket Európában pompás királylepke néven ismernek, évente több ezer kilométert tesznek meg vándorlásuk során, mialatt kiemelkedő alkalmazkodó- és állóképességről tesznek tanúbizonyságot. Egyedi szárnyfelépítésük, finom és hatékony szárnymozgatási technikájuk lehetővé teszi, hogy energiahatékonyan repüljenek, kombinálva az aktív mozgást és a passzív hajlítást. A német kutatócsoport is felfigyelt erre a tulajdonságukra, és a pillangók modellként szolgáltak a könnyű, rugalmas és igen csekély erőforrásigényű robotszárnyak fejlesztéséhez. A szárnyak rugalmas műanyagból készültek, amelyekbe mágneses részecskéket ágyaztak. Amint ezekre a részecskékre külső mágneses mezők hatnak, a szárnyak meghajlanak, utánozva a pillangók repülő mozgását.
A legnagyobb kihívást az ultravékony, rugalmas szerkezetek létrehozása jelentette. Tucatnyi tervet készítettek 3D-s nyomtatással, amelyek között olyanok is akadtak, amelyek a pillangók érhálózatának megfelelő struktúrákat is tartalmazták. Végeselem-elemzésekkel és kísérletekkel próbálták kideríteni, hogy miként befolyásolják ezek a mintázatok a szárnyak manőverezhetőségét és hatékonyságát. Kiderült, hogy a nagyobb, vénás szerkezetű szárnyak alkalmazkodók, könnyen hajlíthatók és tartósak.
Az eredmények ígéretesek, ugyanis az ilyesfajta mágneses szárnyak kicsi és energiahatékony kialakítást tesznek lehetővé, ami ideálissá teheti ezeket katasztrófa sújtotta területeken kutató robotok építéséhez. Az orvostudomány is profitálhat az új megközelítésből: pontosan mozgatható, könnyű robotokat lehetne fejleszteni az érzékeny szöveteken végzett műtétekhez. Emellett a 3D-ben nyomtatott mágneses pillangók alapelvei olyan mesterséges izmok vagy intelligens anyagok előállításához is felhasználhatók, amelyek igény szerint változtatják az alakjukat.
Egyelőre külső mágneses mezőkre van szükség a szárnyak mozgatásához, azonban a szakemberek szerint a további fejlesztések integrálhatják az egészen apró mágnesesmező-generátorokat is a robotlepkékbe.
