Исследователи из Университета Пердью (США) разработали новый класс мягких роботов и приводов, которые с помощью накопленной упругой энергии могут поймать насекомое всего за 120 миллисекунд. Робот действует так же быстро, как хлесткий язык хамелеона, сообщает пресс-служба Университета Пердью. Подробное описание технологии появилось в журнале Advanced Functional Materials.
На создание подобного робота ученых вдохновила природа, а именно – пресмыкающиеся и земноводные: хамелеоны, саламандры и жабы. Эти существа используют накопленную упругую энергию, чтобы запустить свои липкие языки в ничего не подозревающих насекомых. В течение одной десятой секунды язык хамелеона или саламандры может преодолеть расстояние, превышающее полторы длины тела животного.
Робот, который напоминает язык хамелеона, изготовлен из растягивающихся полимеров, похожих на резиновые ленты, с внутренними пневматическими каналами, которые расширяются при повышении давления. Эластичная энергия робота сохраняется за счет растяжения его тела в одном или нескольких направлениях в процессе изготовления. Само действие мягкого робота выглядит так: сначала он максимально сжат, скручен в рулон, а затем резко, подобно языку хамелеона, раскручивается, увеличивая свою длину в пять раз, ловит живую муху и возвращается в исходное положение. И все это происходит всего за 120 миллисекунд.
У новой технологии есть ряд преимуществ перед другими мягкими роботизированными системами. Во-первых, новый робот легко может хватать, удерживать совершенно разные объекты и манипулировать ими на высокой скорости. Во-вторых, он может использовать упругую энергию, накопленную в его предварительно напряженном эластомерном слое, чтобы удерживать предметы, в 100 раз превышающие его вес, не потребляя никакой внешней энергии.
«Мы верили, что если бы мы могли изготовить роботов, способных выполнять такие движения с большой амплитудой на высокой скорости, как хамелеоны, то многие автоматизированные задачи могли бы быть выполнены более точно и намного быстрее», – подчеркнул Рамсес Мартинес (Ramses Martinez), доцент в Школе промышленной инженерии Пердью и в Школе биомедицинской инженерии Уэлдона при Техническом колледже Университета Пердью, ведущий автор работы.
[Иллюстрация: RAMSES V. MARTINEZ/PURDUE UNIVERSITY]
