Ученые из Университета Иоганна Кеплера в Линце (Австрия) сделали робота-щупальце из недорогих и доступных материалов. Они приготовили ингредиенты по своему рецепту, а затем напечатали мягкого робота на 3D-принтере.
Результаты работы опубликованы в журнале Science Robotics, передает «Телеканал «Наука».
Многие привыкли думать о роботах как о жестких конструкциях из металла, керамики и других твердых материалов. Но есть роботы и из более податливых материалов. В ближайшем будущем мягкие роботы могут проникать в человеческое тело, где их гибкость позволит, например, хирургическим инструментам адаптироваться к различным формам органов. Мягкие роботы смогут имитировать морских существ и двигаться под водой как на Земле, так и на других планетах.
Правда, сейчас мягких роботов чаще всего делают из полимеров, что вредно для окружающей среды. Желатин же разлагается, не оставляя следов. Однако этот материал и создает проблемы, которые вряд ли возникнут при использовании полимеров. Органика привлекает плесень, и когда желатин высыхает, то становится слишком хрупким.
Рецепт ученых из Линца решает некоторые из этих проблем. К желатину и сахару они добавили лимонную кислоту, которая меняет pH материала и предотвращает поедание его микроорганизмами. Исследователи также добавили глицерин, который помогает гелю удерживать воду. Благодаря этим улучшениям материал можно растянуть в шесть раз, и он не порвется.
Также ученые модифицировали 3D-принтер для использования желатинового вещества вместо чернил. Причем органический материал в данном случае имеет преимущество — он может кристаллизоваться и давать жизнеспособные отпечатки гораздо быстрее, чем полимеры.
Чтобы заставить «палец» двигаться, его обернули экзоскелетом из материала, включающего спирт и шеллак. Материал чувствителен к тому, как преломляется свет, когда проходит между «пальцем» и воздухом вокруг него. Это позволило управлять желатиновым роботом с помощью сжатого воздуха. В экспериментах ученые смогли заставить «щупальце» отталкивать предметы.
Правда, осталось еще несколько нерешенных проблем: желатин тает на жаре и растворяется в воде. Но хорошая новость в том, что робот сделан из доступных ингредиентов, а значит легко провести еще больше испытаний.
1 )
КОММЕНТАРИИ