自律的に泳ぐ小型の魚ロボットを開発――切断されても磁力で自己修復

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カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究チームは、体を切断されても磁力を利用して自己修復し、自律的に水中を泳ぐ小型の魚型ロボットを開発した。水質の浄化や薬の投与を担う小型ロボットなどに応用できる。研究結果は、2021年2月22日付の『Nano Letters』に掲載されている。

開発した魚型ロボットの大きさは2cmで、磁気層、疎水層、導電層の3層から成り、尾びれには白金(Pt)を付加している。ロボットが過酸化水素水溶液に投入されると、尾びれの白金が過酸化水素を分解して酸素の泡が発生し、推力となって泳ぐことができる。

ロボットから尾びれを切り離すと、推力を持つ尾びれは運動するが、残りの部分は静止する。実験では、ロボットを2つに切断した場合、泳ぎ回る尾びれが体の残り部分に近づくと、磁気的相互作用によって結合し、再び魚の形となって泳ぎ続けることができた。頭、胴、尾の3つに切断した場合も、まず尾びれが泳ぎながら胴体とつながり、そのまま泳ぎ続け頭部と一体化することができた。

今回の自己修復手法は汎用性が高く、高速応答でシンプルなため、「オンザフライ(on-the-fly)」で補修できるロボット開発に向けた重要なステップとなると期待される。

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