В искусственных мускулах микроскопических дронов электролюминесцентные частицы излучают свет разных цветов, что помогает отслеживать их перемещение и управлять ими непосредственно в воздухе.
Жуки-светляки обладают органами, в которых протекают фотохимические реакции, делающие их брюшко ярким даже в темноте. Свечение служит для общения: насекомые таким образом находят партнеров для спаривания, отпугивают хищников и т. д. Теперь такой способ взаимодействия возможен и для роботов.
Маленькие машины, созданные инженерами MIT, умеют не только летать, но и общаться с помощью электролюминесценции. сообщении пресс-службы MIT. Статья ученых опубликована в журнале IEEE Robotics and Automation Letters.
Надёжно управляемые компактными дронами весом немного больше канцелярской скрепки, разрабатываемыми командой профессора MIT Кевина Чена, препятствует нехватка места для значительного количества датчиков и устройств связи. Поэтому управление передаётся центральному компьютеру, который отслеживает положение каждого микродрона с помощью ИК-видеокамеры.
В реальных условиях такая система недостаточно надежна из-за сложности идентификации каждого аппарата на видеопотоке. Ученые упростили систему: теперь достаточно пары обычных камер, которые есть в современных смартфонах.
Сами микродроны были представленыВ конце 2021 года появились устройства, отличающиеся применением искусственных мускулов нового типа, дающих возможность полету. Ученые создали структуры из сверхтонких слоев эластомера, пронизанных проводящими углеродными нанотрубками и свернутыми в цилиндры. Напряжение на нанотрубки вызывает сокращение упругого эластомера, что приводит к уменьшению диаметра цилиндра и движению крыльев аппарата.
Для свечения микродронов добавили элементы с электролюминесцентными свойствами — маленькие «вставки», которые светятся при слабом напряжении, подаваемом на прозрачные электроды. Электролюминесцентные частицы сульфата цинка поместили в эластомер искусственных мускулов. По словам разработчиков, это добавление увеличило энергопотребление аппаратов всего на 3,2 процента, а массу — лишь на 2,4 процента, не снизив летных качеств.
Чен и его команда тестировали разработку в лаборатории, отслеживая аппараты тремя камерами iPhone. Компьютер обрабатывал поступающие данные и определял положение каждого дрона с точностью до двух миллиметров. Использование люминесцентных частиц позволяет добиться разноцветного свечения; элементы разных мускулов одного дрона могут светиться по-разному. В перспективе это позволит им сообщать о своем состоянии и положении, организуя управление и связь в роях миниатюрных аппаратов.