Создан крошечный полимерный "робот", передвигающийся как гусеница под воздействием света - «Наука и технологии»

Группа исследователей из Технологического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology), Нидерланды, и Кентского Государственного университета, США, создали миниатюрного полимерного "робота", устройство, которое выполняет прямое преобразование энергии света в энергию механического движения. Под воздействием ультрафиолетового света это "робот" изгибается, словно гусеница, и он может быть использован в качестве своего рода "двигателя" для механизмов, перемещающих небольшие объекты в труднодоступных для людей местах.

Устройство, размером с канцелярскую скрепку, состоит из тонкого слоя жидкокристаллического полимера, наложенного на слой другого эластичного полимерного материала. При этом, длина верхнего слоя немного меньше длины слоя основания, вследствие чего в одном месте получившейся двухслойной структуры возникает выступ, а в другом - впадина.

Когда ультрафиолетовый свет освещает структуру, то наибольшее количество света поглощается материалом, находящимся на верхней части выступа. Светочувствительные молекулы в верхнем слое материала изменяют свою структуру, что заставляет этот слой растягиваться. При достижении определенного уровня растяжения верхнего слоя материала нижнее эластичное основание действует как пружина и то, что было выступом, становится впадиной, а бывшая впадина становится выступом.

Описанный выше цикл поглощения света и изменения формы повторяется снова и полоска "робота" совершает волнообразные движения, подобные движениям гусеницы. В результате этих движений "робот" движется по поверхности со скоростью в половину сантиметра в секунду, удаляясь от источника света. А для того, чтобы заставить "робота" двигаться в обратную сторону, требуется всего лишь перевернуть его, поместив светочувствительный слой ниже слоя эластичного полимера.

Во время лабораторных экспериментов такой "робот-гусеница" смог передвигать объекты, превосходящие его самого по габаритам и по массе. А ученые видят возможность применения такого материала в покрытии для "умных" окон и солнечных батарей, которые сами будут периодически стряхивать с себя оседающую на них влагу, снег, пыль и грязь.