Rhagobot движется по воде
Rhagobot движется по воде
Арина Михайлова Опубликована 22.09.2025 в 0:31

Лёгче скрепки, быстрее рыб: рождение механического бегуна по поверхности воды

Учёные создали мини-робота Rhagobot по образцу движения водомерок

Учёные всё чаще обращаются к наблюдениям за природой, чтобы создавать новые технологии. Особенно ярким примером стало изучение водомерок — крошечных насекомых, которые с поразительной скоростью бегают по поверхности воды. Их уникальный механизм движения вдохновил инженеров на разработку миниатюрного робота Rhagobot. Эта машина может в будущем использоваться для спасательных операций, экологического мониторинга и других задач, где важны лёгкость, манёвренность и точность.

Секреты движения водомерок

Водомерки семейства Rhagovelia обладают удивительными возможностями. При длине тела всего несколько миллиметров они двигаются со скоростью до 120 длин своего корпуса в секунду и разворачиваются под прямым углом всего за доли мгновения. Их секрет кроется в особых придатках на ногах — своеобразных "вентиляторах", которые раскрываются при толчке и складываются при обратном движении.

Этот природный приём позволил насекомым миллионы лет пользоваться поверхностным натяжением воды как транспортной системой. Именно этот механизм взяли за основу инженеры, работая над миниатюрной робототехникой.

Rhagobot — робот по законам природы

Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли, Университета Аджу и Технологического института Джорджии представили робота Rhagobot. Его размеры — около 8 см в длину и всего 1,5 см в высоту. Устройство весит пятую часть грамма и оснащено "вентиляторами", которые по структуре напоминают придатки водомерок.

Благодаря такой конструкции робот движется по воде со скоростью, сопоставимой с двумя длинами собственного корпуса в секунду. При этом он может развернуться на 90° менее чем за полсекунды. Учёные подчеркивают, что дальнейшие улучшения позволят сделать его ещё быстрее и функциональнее.

Сравнение: природа и техника

Объект Размер Скорость Возможность разворота
Водомерка Rhagovelia 3 мм 120 длин тела/с 90° за 50 мс
Rhagobot 8 см 2 длины корпуса/с 90° за 0,5 с

Такое сопоставление показывает, что пока робот уступает природному прототипу по скорости, но уже демонстрирует выдающуюся манёвренность для своих масштабов.

А что если…

А что если Rhagobot получит автономное питание и искусственный интеллект? Такой робот сможет патрулировать акватории самостоятельно, вести наблюдения и собирать информацию без вмешательства человека. Это изменит подход к мониторингу водных ресурсов, обеспечению безопасности на пляжах и исследованию труднодоступных экосистем.

Плюсы и минусы мини-роботов

Плюсы Минусы
Манёвренность и лёгкость Пока требуется внешний источник питания
Возможность работы в мелководье Ограниченный набор функций
Дешевизна производства Сложности с интеграцией сенсоров
Потенциал для спасательных операций Меньшая скорость по сравнению с природными аналогами

FAQ

Как выбрать роботизированную систему для мониторинга воды?
Обращайте внимание на вес, устойчивость и возможность интеграции сенсоров.

Сколько стоит разработка таких роботов?
Стоимость прототипа может составлять от десятков тысяч долларов, но массовое производство снизит цену.

Что лучше: подводные дроны или поверхностные роботы?
Подводные дроны подходят для глубоководных задач, а поверхностные — для мелководья и экологического мониторинга.

Мифы и правда

  • Миф: мини-роботы слишком слабы для практических задач.
    Правда: их лёгкость и простота делают их эффективными в экологическом мониторинге.

  • Миф: такие устройства не могут быть надёжными.
    Правда: использование природных механизмов обеспечивает устойчивость и долговечность.

  • Миф: роботы на воде быстро тонут.
    Правда: при правильном распределении веса они сохраняют плавучесть и стабильность.

3 факта

  • Водомерки могут перемещаться быстрее многих рыб сопоставимого размера.
  • Rhagobot весит меньше стандартной канцелярской скрепки.
  • В будущем такие роботы смогут работать в группах, образуя "рой" для выполнения сложных задач.

Исторический контекст

История техники полна примеров, когда люди копировали природу. Ещё в эпоху Леонардо да Винчи изобретатели вдохновлялись птицами для создания первых летательных аппаратов. В XX веке инженеры заимствовали у акул структуру кожи для скоростных костюмов пловцов. Теперь же на очереди водомерки, чьи миниатюрные "вентиляторы" помогают формировать новый класс роботов. Rhagobot стал частью этой традиции, продолжая цепочку открытий, где природа служит главным учителем.

Читайте также

The Conversation: скрипки составляют самую большую секцию оркестра сегодня в 7:18
Тихий переворот на сцене: как скрипачи правят оркестром, оставаясь в тени дирижёра

Почему в оркестре больше всего скрипачей? Истоки этого феномена кроются в истории, акустике и балансе звука, формировавшихся веками.

Читать полностью »
Science Advances: генетический анализ подтвердил тройное происхождение японцев сегодня в 5:15
Японская ДНК шокировала науку: в генах нашли следы древнего народа, исчезнувшего без следа

Учёные из RIKEN раскрыли тайну происхождения японцев. Исследование ДНК показало, что население Японии сформировалось из трёх древних народов, а не двух.

Читать полностью »
Journal of Clinical Psychology: вера в свои силы помогает улучшить настроение сегодня в 3:52
Настроение лечит не терапия, а уверенность: обманите мозг — и радость вернётся быстрее грусти

Учёные из Университета штата Огайо выяснили, что лучший способ улучшить настроение — использовать методы, которые вы считаете своими сильными сторонами.

Читать полностью »
PLOS ONE: люди переоценивают объём информации при принятии решений сегодня в 1:50
Мозг обманывает вас: уверенность в своей правоте искажает реальность и мешает видеть истину

Учёные выяснили, почему мы уверены в своей правоте, даже не обладая всей информацией. Новый эксперимент раскрывает механизм иллюзии достаточности знаний.

Читать полностью »
Scientific Reports: искусственный интеллект анализирует, обучение младенцев вчера в 23:17
ИИ заглянул в детство: движения младенцев раскрыли тайну появления человеческого разума

Учёные с помощью ИИ выяснили, что движения ног младенцев играют ключевую роль в раннем обучении и взаимодействии с миром.

Читать полностью »
Cell: учёные составили карту связи между продуктами и микробиотой кишечника вчера в 21:55
Персональная диета будущего: ваш кишечник сам выбирает продукты, чтобы вы были на пике здоровья

Учёные из Йельского университета создали первую карту взаимодействия между пищей и микробиомом кишечника. Она может стать основой персонализированных диет.

Читать полностью »
Nature Communications: яд чёрной вдовы нарушает передачу нервных сигналов вчера в 19:39
Взлом на молекулярном уровне: яд чёрной вдовы пробивает мембраны как миниатюрный шприц

Учёные расшифровали, как яд чёрной вдовы разрушает нервную систему. Криоэлектронная микроскопия показала, как токсин создаёт смертельные каналы.

Читать полностью »
Current Biology: птерозавры выросли до гигантов благодаря жизни на земле вчера в 17:38
Не небо, а земля сделала их великанами: именно шаг, а не полёт подарил им силу гигантов

Учёные выяснили, что именно способность ходить по земле помогла птерозаврам вырасти до гигантских размеров и стать величайшими летающими существами мезозоя.

Читать полностью »