Ученые и инженеры из Университета Миннесоты (США) разработали первый в своем роде процесс экструзии, который помогает мягким роботам выращивать синтетические материалы по мере движения. Новый подход позволит создавать усовершенствованных мягких роботов, способных перемещаться по труднодоступной извилистой местности и внутри человеческого тела, передает EurekAlert! со ссылкой на университет. Статья с результатами работы опубликована в журнале PNAS.
Экструзия — процесс, при котором материал проталкивается через отверстие для создания определенной формы. Использование этого метода позволяет роботу создавать свой синтетический материал из жидкого, а не из твердого вещества, как предлагают другие методы.
За основу ученые взяли идею о том, как растут растения и грибы: они используют воду для транспортировки строительных блоков, которые превращаются в твердые корни по мере роста растения наружу. Исследователи смогли имитировать этот процесс с синтетическим материалом, используя фотополимеризацию – технику, которая позволяет с помощью света преобразовать жидкие мономеры в твердый материал. Используя эту технологию, мягкий робот может легче перемещаться по препятствиям и извилистым дорожкам.
Новый процесс может найти применение в производстве. Поскольку в методике исследователей используются только жидкость и свет, операции, использующие тепло, давление и дорогостоящее оборудование для создания и придания формы материалам, могут не понадобиться.
Мягкая робототехника — это новая область, в которой роботы изготавливаются из мягких, гибких материалов, а не из жестких. Мягкие растущие роботы могут создавать новый материал и «расти» по мере движения. Эти машины могут использоваться для операций в отдаленных районах, куда сложно попасть человеку: например, для проверки или установки труб под землей. Также они пригодятся в биомедицинских приложениях для навигации внутри человеческого тела.
[Фото: OLIVIA HULTGREN]
