Американские исследователи сконструировали новый тип робота, который может эффективно и быстро проникать в земные недра. При этом самая большая проблема - противоборствующие силы. Приходится также убирать с пути почву, песок и другие материалы, а поведение их частиц под действием гравитации заставляет "червя" постоянно отклоняться немного вверх.
Команда Николаса Наклерио изучила стратегии, разработанные природой для передвижения под землей: корней растений, образующих новые клетки на своих кончиках, которые и подвергаются сдерживающему трению почвы; песчаного осьминога и песчаной рыбы, которые выбрасывают струю воды, разрыхляющую отложения и снижающие сопротивление; роющих змей и аптекарского сцинка, у которых несколько поднята голова, что противодействует отклонению вверх при горизонтальном проходе.
Разработанный командой буровой робот состоит из трубчатого проволочного каркаса диаметром 6 см, по которому изнутри и снаружи проходит нейлоновая оболочка с двойными стенками. Она движется вперед по внутренней стороне, а назад - по внешней. Пневматический робот растет спереди, выталкивая новый материал оболочки, который сзади отводится обратно внутрь, имитируя рост кончиков корней растений и уменьшая их трение.
Роботизированный червь имеет два сопла на переднем конце, чтобы выбрасывать сжатый воздух, который в зависимости от направления бурения может идти вперед или вниз. Асимметричная металлическая пластина на головке противодействует отклонению вверх и сохраняет горизонтальное направление. За управление отвечают тонкие проволочные «жилы» на внутренней стороне.
В ходе первых испытаний этот червь углубился в песок на 35 см, прошел почти 1 м под землей и обогнул несколько зарытых препятствий. Это показало способность робота перемещаться по вертикали и горизонтали и контролировать свою глубину. Он копал рыхлый песок со скоростью 2 см / с - это быстрее, чем любой другой робот до него, и даже быстрее, чем кроты и моллюски, которые перемещаются всего на 1 см / с, сообщают ученые в Science Robotics.
Таких роботов можно использовать для прокладки труб оросительных шлангов или электрических линий, проведения измерений под землей или сбора образцов почвы. Они могут двигаться в рыхлой и не слишком тяжелой почве - например, в песчаных и сухих районах, а также в условиях низкой гравитации. Наклерио и его коллеги уже работают с НАСА над проектом таких роботов для недр Луны.
