Обзор: чем порадовала робототехника в 2014 году?

Беспилотные летательные аппараты

Группа БПЛА исчисляется небольшими дронами и целыми космическими кораблями с дистанционным управлением. Постепенно модернизируясь, они все больше начинают напоминать плоды воображения писателей-фантастов.

В сентябре 2014 появилась информация, что португальская компания Quarkson планирует запустить в небо дронов, предназначенных для раздачи Интернета. Находясь на высоте 3500 метров над уровнем моря, они смогут преодолевать больше сорока тысяч километров. Работая без подзарядки, они смогут раздавать Wi-Fi, следить за состоянием окружающей среды, заниматься аэрофотосъемкой и даже служить в разведке во время войны. Для коммуникации летающих роботов будут использованы прием-передача радиосигналов, а ориентироваться в пространстве поможет система GPS-навигации. Похожая инициатива заинтересовала специалистов Исследовательского центра Эймса и Стэнфордского университета. Они решили создать летающий аппарат, который может решить проблему утилизации разрушенных при столкновениях беспилотников. Так, в ноябре появился первый в мире биоразлагаемый БПЛА из мицелии - вещества, используемого для создания биоразлагаемых упаковок.

Авиакосмическая техника

В ноябре 2014 года также было проведено испытание первого самолета с крыльями-трансформерами, которое организовало космическое агентство NASA. Система FlexFoil должна прийти на смену стандартным алюминиевым закрылкам, сделать расходы топлива меньше и повысить аэродинамику корпуса самолетов.

Еще одно, не менее интересное для аэрокосмической отрасли достижение, - легкий и гибкий скафандр будущего. Он является пластичным костюмом, оснащенным тысячами катушек, которые сжимают ткань на теле космонавта, заключая его в безопасный кокон. Инженеры уверены, что в будущем именно этот костюм будет использоваться для прогулок по Марсу.

Роботы и экзоскелеты

Экзоскелет является особым костюмом, которому свойственно повышать мышечную силу, а также обеспечивать двигательными функциями парализованных пациентов.

Разработчики стремятся добиться того, чтобы машина могла самостоятельно пользоваться Интернетом для поиска необходимой информации. Для этого была разработана специальная вычислительная система RoboBrain. Система позволит интегрировать в мозг-компьютер робота систему знаний, которые были накоплены человечеством. Это позволит машине решать различные бытовые задачи: например, определять объем кружки, температуру кофе и т. д.

Также СМИ писали о создании робота-оригами, который при нагреве может самостоятельно собираться и двигаться по разным поверхностям. Машина была разработана силами команды инженеров из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета. Робот-оригами имеет встроенную способность к вычислению. Примечательно, что он создан из бюджетных материалов и универсален в применении.

Одним из самых интересных робототехнических достижений в 2014 году можно назвать первый удар по мячу, который сделал на чемпионате мира по футболу в Бразилии Джулиано Пинто (Juliano Pinto), человек с параличом нижних конечностей. Это стало возможно за счет нового экзоскелета, спроектированного командой Мигеля Николелиса (Miguel Nicolelis). Чтобы создать конструкцию, команде Николелиса понадобилось объединить мозг двух крыс с разных континентов. Грызунов научили реагировать на невидимый инфракрасный свет, также был создан интерфейс, который позволяет одновременного управлять двумя виртуальными конечностями. Эти испытания позже провели на обезьянах.

Медицинская техника

К самым интересным разработкам прошлого года можно отнести камеру, которую создал ученый из университета Дьюка. Устройство для съемки в реальном времени позволяет диагностировать появление рака кожи даже на самых ранних стадиях, при которых он отлично лечится.

Для того чтобы лекарство могло попасть напрямую к пораженным клеткам, были разработаны наномоторы. Они производят отправку агрессивных медицинских препаратов прямо к раковым опухолям, при этом не касаясь здоровых клеток.

Высокотехнологичные материалы

Ученым удалось создать материалы, которые позволяют делать проекцию настоящих футуристических конструкций.

Например, в феврале 2014 года инженеры из Техасского университета изготовили искусственные мышцы, материалом для которых послужила обычная рыболовная леска и швейные нитки. Данные волокна могут поднимать в сто раз больше веса, нежели человеческие мышцы, и генерировать столько же механической энергии. Данную разработку в будущем можно будет применять и в быту. Полимерные мышцы позволят изготовить одежду, которая будет адаптироваться к погоде, теплицы, закрывающиеся сами, или сильнейших человекоподобных роботов.

К тому же роботы-гуманоиды в будущем могут получить броню, материал которой - гексагональные стеклянные пластины, основанные на полимерной подложке.

Интересную разработку представили в июле прошлого года. Это материал, который обеспечит роботам переход из агрегатного состояния в жидкое. Для этих целей был использован обычный воск и строительная пена, являющиеся бюджетными и вполне очевидными веществами. Если на воск воздействует высокая температура, он плавится, протекая в щели. Как только уходит тепло, воск застывает, заполняет поры пены, и робот опять твердеет. Такое изобретение может быть использовано в медицине.

Домашняя техника

Создание бытовых роботов и простых в применении устройств является одной из самых сложных инженерных задач. В настоящий момент сотрудники британской компании Dyson занимаются созданием бытового робота, который станет отличным помощником хозяйкам в быту. Предполагается, что на него можно будет возложить стирку, глажку и уборку. А еще он сможет сидеть с пожилыми и больными людьми, заботиться о маленьких детях и животных. Хорошим помощником для Dyson может стать одно из последних изобретений китайской компании Baidu - умные палочки, предназначенные для проверки качества пищи. У приборов будет индикатор и множество датчиков для определения свежести блюда.

Изменения придут не только на кухню, но и в офис. Революция коснулась также обычной принтерной печати. Китайские ученые в начале 2014 года рассказали, что на бумаге можно будет печатать не только чернилами, но и водой.

Командой химиков разработано специальное покрытие для бумаги, которое может активировать молекулы красителя в момент воздействие воды. В конце 2014 года сотрудники Калифорнийского университета в Риверсайде предложили заменить бумагу специальными пластинами, а чернила - окислительно-восстановительными красителями. Так, при печати на них будет воздействовать ультрафиолетовое излучение, которое может оставлять на пластине лишь цветные буквы, а остальная площадь «бумаги» будет оставаться прозрачной.

Как видим, в течение 2014 года инженерия и техника семимильными шагами шли в будущее, став фундаментом для дальнейших исследований.