В DARPA (англ. Defense Advanced Research Projects Agency — агентство передовых оборонных исследовательских проектов) разработали и провели испытания первых роботов, которые могут быть практически невидимым в оптическом и инфракрасном диапазоне.
Одной из основных проблем, которые стоят перед разработчиками военных роботов, предназначенных для разведывательной и диверсионной деятельности, является тот факт, что существующие технологии заставляют их обязательно иметь жесткий (чаще всего — металлический) скелет. Это может быть либо каркас, на который навешивается оборудование, либо экзоскелет, в котором оборудование помещается внутри. К сожалению, несмотря на различные ухищрения вроде стелс-технологии или использования немагнитных материалов (прежде всего углепластиков) такие роботы отлично обнаруживаются при помощи различных приборов — от радиолокаторов до простого бинокля. В то же время ученые, похоже, нашли остроумный выход из этой проблемы. Разработанный военными робот создан из силикона. Внутри него расположена сеть микроканалов, по которым может течь жидкость или воздух, что позволяет роботу передвигаться, изменять цвет, температуру и форму. Силиконовый робот может бесшумно и незаметно протиснуться там, где обычный робот сравнимого размера будет хорошо заметен или вообще застрянет.
Роботы изготовлены с использованием техники мягкой литографии. Технология эта знакома ученым, занимающимся нанотехнологиями с 2007 года. Часто ее называют фазовой литографией, так какона использует сетку из множества лучей, световые волны которых колеблются с одной и той же частотой, но в различных фазах и интерферируют между собой. В отличие от традиционной фотолитографии, позволяющей «вытравливать» на поверхности лишь двумерную картину, технология мягкой литографии позволяет организовать трехмерную структуру внутри объема частицы. При проецировании трехмерной интерференционной картины на раствор полимерного прекурсора (материала, из которого получается конечный продукт) его затвердевание приводит к образованию сложной трехмерной структуры.
Туловище и конечности робота сформированы по принципу упрощенной снежинки — в центре подобно позвоночнику проходит основной воздушный канал, от которого отходят боковые ответвления. Само тело робота состоит из двух слоев силикона — более эластичного сверху и более жесткого в качестве основы. Когда в камеры накачивается воздух, эластичный материал верха растягивается, но более жесткий материал основы не дает ему этого сделать, в результате чего «конечности» закручиваются, подтягивая и поднимая робота. Благодаря этой остроумной конструкции, управление роботом чрезвычайно просто и сводится к попеременному накачиванию воздухом камер конечностей в определенной последовательности.
Во время испытаний робот, который имеет около 0,9 сантиметра высотой в плоском состоянии, смог пройти через зазор высотой 2 см. Робот этот выглядит довольно неуклюже — ведь максимальная скорость, на которую от пока способен — всего 24 метра в час — это сравнимо со скоростью улитки. Однако у него есть неоспоримые преимущества перед «быстрыми собратьями».
Прежде всего это касается возможностей маскировки. Если заполнить его микроканалы жидкостью нужного цвета и температуры, он становится практически невидимым в оптическом и инфракрасном диапазоне. А если закачать в микроканалы люминесцентную жидкость, робот сможет светиться в темноте. При помощи специального оборудования робот вполне может, оказавшись на контрастной по отношению к своему цвету поверхности, закачать в свои полости жидкость нужного цвета и стать снова невидимым. Пока что все жидкости и воздух для движения подаются извне. Однако нет никаких сомнений, что уже в скором времени мы увидим полностью автономный аппарат.
При помощи пневмопривода робот может приспосабливаться к разным «походкам». Это может пригодиться, если ему придётся преодолевать новую неизвестную местность.
Кстати, американские учёные заставляли резинового робота ходить по войлоку, гравию, грязи и желатину. Во всех случаях он показал хороший результат.
«Уникальная особенность мягких роботов в том, что они могут изменить свою форму и протиснуться там, где обычные твердотельные роботы пройти не в состоянии», — поясняет Мэттью Уолтер из MIT — один из разработчиков силиконового робота. Такие способности пригодятся спасателям, разыскивающим людей под завалами, и военным на поле битвы.
Однако есть у нового робота и свои недостатки: существует вероятность, что резиновое «существо» застрянет там, где будут осколки или, скажем, шипы. Эластомеры при всех своих достоинствах (выдерживают много циклов растяжения-сокращения) легко рвутся об острые предметы, а это грозит проколом стенки камеры.
