Учёные Тартуского университета в Эстонии и Итальянского технологического института создали робота в форме мотылька, который формирует новые функциональные элементы прямо внутри собственного корпуса. По данным исследователей, химические компоненты доставили к крылу по искусственной системе кровообращения, и под действием ультрафиолета там синтезировался светочувствительный материал. Результаты опубликованы в журнале Advanced Science.

После синтеза робот научился обнаруживать УФ-излучение и реагировать на него движением крыльев или световыми сигналами. Основой датчика стал полипиррол — электропроводящий полимер, который создали непосредственно в пластиковой матрице из PETG. Жидкая смесь проникала в материал примерно на 10 мкм, после чего локальное облучение запускало фотополимеризацию: участки темнели и приобретали электрическую чувствительность к ультрафиолету, а маска задавала расположение датчика с точностью до 0,3 мм.

Конструкция имитирует открытую систему кровообращения насекомых. В роботе эту роль выполняют напечатанные на 3D-принтере каналы и сеть более мелких проницаемых участков, а один насос прокачивал через корпус около 3 мл жидкости с химическими предшественниками датчика. При попадании УФ-света сопротивление материала временно снижалось, встроенный микроконтроллер фиксировал изменение и запускал заранее заданную реакцию.

У датчика обнаружилось и своеобразное материальное запоминание воздействий: остаточные химические компоненты продолжали реагировать после синтеза, поэтому при повторных облучениях чувствительность менялась. Это изменение структуры полимера, а не программная запись истории сигналов. Работоспособность датчиков сохранилась после более чем четырёх месяцев хранения.

Авторы называют работу доказательством того, что новое оборудование можно создавать внутри уже собранного робота, а не устанавливать готовые модули заранее. Однако до автономной адаптации далеко: в эксперименте учёные сами запускали циркуляцию смеси, выбирали участок синтеза и программировали контроллер, использовался один заданный химический путь, а сформированный датчик нельзя было удалить или перестроить. Ультрафиолет одновременно служил условием образования материала и сигналом, который тот впоследствии обнаруживал.