В инженерном колледже Сеульского национального университета (SNU) создан мягкий робот нового поколения на основе жидкости. Статья о разработке вышла на сайте Science.
Биологические клетки живых механизмов, т.е организмов обладают удивительными способностями: они могут свободно менять свою форму, делиться, сливаться и захватывать посторонние вещества. Уже давно ученые стремятся воссоздать эти уникальные свойства в искусственных системах. Однако традиционные роботы на твердой основе сталкиваются с трудностями в воспроизведении гибкости и функциональности живых организмов.
Совместная исследовательская группа SNU нашла решение этой проблемы, создав жидкого робота, покрытого необычно плотным слоем гидрофобных (водоотталкивающих) частиц. Эта инновация объединяет в себе исключительную способность жидкости к деформации и структурную стабильность твердого тела. В результате жидкий микроробот способен выдерживать экстремальное сжатие или падение с большой высоты и восстанавливать свою первоначальную форму, как капля, без разрушения.
«Когда мы только начали работать над созданием жидкого робота, мы думали об инкапсуляции сферической капли в частицы, как это делается с обычными «жидкими мраморными шариками». Однако, изменив свой подход, мы придумали покрывать частицами кубик льда и затем плавить его. Это значительно повысило стабильность наших роботов», — рассказывает Хёбин Чон, первый автор исследования.
Специалисты продемонстрировали эти преимущества на опытных образцах. Инновационный робот может проходить между металлическими прутьями, как его вымышленный аналог T-1000 из фильма «Терминатор 2», брать и переносить предметы, а также сливаться с другими жидкими роботами. Кроме того, он способен свободно перемещаться как по воде, так и по твердой поверхности. Движением робота управляют при помощи ультразвука.
Новый жидкий робот откроет новые горизонты в области биомедицины и мягкой робототехники. Он может использоваться для целенаправленной доставки лекарств и терапевтических вмешательств внутри человеческого тела.
Благодаря своей способности проникать в самые узкие пространства, такие роботы могут быть задействованы в больших количествах внутри сложных механизмов, между препятствиями в труднопроходимой местности и в зонах бедствий. Они могут помогать выполнять различные задачи: от разведки, до очисти, химическое удаление препятствий до доставки продуктов.
«Основываясь на наших текущих результатах, мы разрабатываем технологии, которые позволят жидкому роботу свободно менять форму под воздействием звуковых волн или электрических полей», — сообщил профессор Хо Янг Ким.
Профессор Чонг Юн Сон добавил: «В будущем мы планируем улучшить функциональность материалов жидкого робота, что расширит сферу его промышленного применения».