Каплю жидкого металла научили вращаться 25.01.2026

Инженерия все чаще отходит от классических представлений о механизмах, заменяя жесткие конструкции гибкими и адаптивными системами. Особенно заметен этот сдвиг в робототехнике, биомедицине и микроэлектронике, где традиционные моторы оказываются слишком громоздкими или хрупкими. На этом фоне разработка команды Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) выглядит принципиально новым шагом: исследователи создали вращающийся двигатель, в котором движение возникает внутри капли жидкого металла.

Новый тип актуатора получил название liquid metal droplet rotary paddle motor. Его ключевая особенность заключается в том, что вращение создается не за счет твердых роторов и подшипников, а благодаря управляемой циркуляции внутри самой металлической капли. В экспериментальной установке каплю жидкого металла помещают в солевой раствор и прикладывают к ней электрическое поле, в результате чего внутри возникают вихревые потоки, способные приводить в движение крошечную медную лопатку, погруженную в металл.

В отличие от классического электродвигателя, состоящего из катушек, магнитов, вала и множества механических узлов, в системе UNSW практически отсутствуют жесткие движущиеся детали. Здесь сам жидкий металл одновременно выполняет роль проводника, рабочего тела и источника механического движения. Медная лопатка в этой конструкции не является активным элементом, а лишь "следует" за внутренними потоками, подобно пассажиру в течении реки.

Руководитель проекта доктор Приянк Кумар подчеркивает, что использование потока самого жидкого металла позволяет создавать вращение без традиционной механики, делая двигатель компактным и изначально гибким. Такая архитектура особенно перспективна для систем, которые должны работать в деформируемых средах, включая мягкую робототехнику и потенциально даже медицинские импланты, где жесткие моторы быстро выходят из строя.

Эксперименты показали, что жидкометаллический двигатель способен развивать скорость до 320 оборотов в минуту, что является рекордным значением для актуаторов на основе жидкого металла. Хотя такие показатели несопоставимы с промышленными электромоторами, для мягких роботов, микромеханизмов и систем, перемещающихся в узких каналах, этого более чем достаточно. Аспирант Ричард Фукс, автор концепции, сравнивает устройство с миниатюрным водяным колесом, где роль реки играет управляемый электрическим полем поток внутри капли.

Интерес к подобным решениям во многом обусловлен уникальными свойствами жидких металлов, прежде всего сплавов на основе галлия. За последние годы они привлекли внимание ученых благодаря способности проводить электричество, менять форму, самовосстанавливаться и функционировать там, где твердые компоненты неприменимы. В данном случае жидкий металл становится не просто материалом, а полноценным элементом механической системы.

Потенциальные области применения такого двигателя выходят далеко за рамки лаборатории. Профессор Университета Сиднея Куруш Калантар-Заде, сотрудничающий с командой UNSW, отмечает, что подобные моторы могут лечь в основу крошечных роботов, способных перемещаться по сложным пространствам внутри человеческого тела. Кроме того, они перспективны для гибкой электроники, носимых устройств, микрофлюидных систем и имплантов, где важны мягкость, адаптивность и минимальное механическое воздействие на окружающую среду.

В то же время сами исследователи подчеркивают, что речь пока идет лишь о демонстрации принципа. Предстоит решить задачи масштабирования, долговечности, электрохимической стабильности и биосовместимости. Тем не менее разработка UNSW хорошо иллюстрирует более широкий технологический тренд: переход от жесткой "железной" механики к системам, в которых движение рождается на стыке физики, химии и электроники. Если такие двигатели найдут практическое применение, они могут открыть путь к устройствам, которые невозможно было бы создать с помощью классических моторов.