Один из подходов к миниатюризации летающих роботов предполагает отказ от батарей в пользу питания через кабели. Однако такие роботы теряют свободу передвижения в сложных условиях. Это побудило исследователей искать беспроводные способы энергоснабжения. В данном случае с помощью магнитов.

Корпус робота, напечатанный на 3D-принтере, оснащен четырехлопастным пропеллером. Этот ротор окружен кольцом для стабилизации робота в полете. На верхней части конструкции расположены два миниатюрных постоянных магнита. Эти прототипы размером с насекомое обладают размахом крыльев всего 9,4 мм и весом 21 мг. Предыдущий рекорд среди летающих роботов составлял 28 мм в диаметре.

Под воздействием внешнего переменного магнитного поля роботы вращаются и летают без проводов. Чтобы поддерживать полет, достаточно минимальной напряженности магнитного поля в 3,1 миллитесла. Для сравнения, у магнита на холодильнике — около 10 миллитесла. Меняя магнитное поле, исследователи управляют боковым движением устройства. При частоте магнитного поля 310 Гц роботы зависают в воздухе, при 340 Гц — ускоряются вверх. После небольших столкновений они самостоятельно восстанавливают положение и продолжают полет без сложной электроники и сенсоров.

Испытания показали, что подъёмная сила роботов на 14% превышает их вес.

Например, прототип шириной 20,5 мм и весом 162,4 мг может нести инфракрасный датчик весом 110 мг для сканирования окружающей среды. Роботы эффективно преобразуют энергию в подъемную силу — лучше, чем почти все известные летающие роботы (как с проводами, так и без), а также лучше, чем плодовые мушки и колибри.

Сейчас роботы могут летать на расстоянии не более 10 см от магнитных катушек. Чтобы увеличить дальность, нужно в десять раз усилить магнитное поле. Это можно сделать, добавив катушки, оптимизировав их расположение и используя катушки с формированием луча. В результате роботы смогут летать на расстоянии до метра от источника поля.

Ученые планируют ещё сильнее уменьшить размеры роботов. Это сделает их легче и снизит необходимую для полета мощность магнитного поля. «Возможно, мы сможем управлять микророботами с помощью электромагнитных волн, например, радиосигналов или сигналов сотовой связи», — говорит Ливэй Линь, профессор машиностроения в Калифорнийском университете в Беркли. Также исследователи хотят установить на роботов устройства для преобразования магнитной энергии в электричество, чтобы питать электронные компоненты.