Мягкий робот-оригами движется без моторов, но с помощью тепла (видео)
Ученые создали робота, движущегося без единого мотора или шестерни, используя вместо этого тепло и принципы оригами.
Инженеры из Принстонского университета (США) создали робота, который двигается без моторов или шестерен. Для движения используются принципы древнего японского искусства оригами и тепло. Мягкий робот сочетает в себе теплочувствительные материалы, гибкую встроенную электронику и складные конструкции. Этот робот может двигаться без традиционных механических компонентов, пишет Фокус.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Мягкая робототехника фокусируется на создании роботов из гибких, деформируемых материалов и систем. Мягкие роботы подходят для выполнения задач, с которыми сложно справится традиционным роботизированным системам.
Проблема в том, что большинство мягких роботов по-прежнему используют двигатели или внешние пневматические системы для передвижения, что ограничивает их малые размеры, вес и истинную "мягкость". Ученые решили эту проблему, объединив материаловедение и инженерное оригами.
Для создания конструкции мягкого робота был использован полимер, называемый жидкокристаллическим эластомером, который, в отличие от обычных гибких материалов, имеет упорядоченную молекулярную структуру.
С помощью 3D-принтера ученые программировали ориентацию молекул по мере печати материала, создавая различные зоны, которые по-разному реагируют на нагревание. Ученые расположили эти зоны особым образом и фактически встроили "шарниры" непосредственно в материал. При нагревании эти шарниры сокращаются предсказуемым образом, заставляя структуру складываться и раскладываться в соответствии с заранее заданной последовательностью.
Встроенная электроника управляет тем, какие зоны нагреваются. Ученые встроили гибкие платы с нагревательными элементами непосредственно в шарниры во время процесса печати. Этот подход упрощает изготовление мягкого робота и делает систему компактной. Встроенные датчики температуры передают данные в программное обеспечение, которое компенсирует небольшие ошибки, накапливающиеся по мере многократного складывания и раскладывания робота.
Для демонстрации своей концепции исследователи создали журавля, классическую фигурку оригами, который машет крыльями по команде. Журавль многократно двигался и возвращался к своей первоначальной форме без заметного износа или деформации. Это еще не полноценный функциональный робот, но он доказывает, что концепция работает.
Как уже писал Фокус, эксперты считают, что уже в 2026 году роботы-гуманоиды могут побить мировой рекорд самого быстрого человека в мире.
Также Фокус писал о том, что высадка на Луну астронавтов NASA под угрозой срыва: им нечего носить.
При написании материала использованы источники: Advanced Functional Materials, New Atlas.