М'який робот-орігамі рухається без моторів, але за допомогою тепла (відео)
Вчені створили робота, що рухається без єдиного мотора або шестерні, використовуючи натомість тепло і принципи орігамі.
Інженери з Прінстонського університету (США) створили робота, який рухається без моторів або шестерень. Для руху використовуються принципи стародавнього японського мистецтва орігамі та тепло. М'який робот поєднує в собі теплочутливі матеріали, гнучку вбудовану електроніку і складні конструкції. Цей робот може рухатися без традиційних механічних компонентів, пише Фокус.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
М'яка робототехніка фокусується на створенні роботів із гнучких, деформованих матеріалів і систем. М'які роботи підходять для виконання завдань, з якими складно впоратися традиційним роботизованим системам.
Проблема в тому, що більшість м'яких роботів, як і раніше, використовують двигуни або зовнішні пневматичні системи для пересування, що обмежує їхні малі розміри, вагу і справжню "м'якість". Вчені розв'язали цю проблему, об'єднавши матеріалознавство та інженерне орігамі.
Для створення конструкції м'якого робота було використано полімер, званий рідкокристалічним еластомером, який, на відміну від звичайних гнучких матеріалів, має впорядковану молекулярну структуру.
За допомогою 3D-принтера вчені програмували орієнтацію молекул у міру друку матеріалу, створюючи різні зони, які по-різному реагують на нагрівання. Вчені розташували ці зони особливим чином і фактично вбудували "шарніри" безпосередньо в матеріал. Під час нагрівання ці шарніри скорочуються передбачуваним чином, змушуючи структуру складатися і розкладатися відповідно до заздалегідь заданої послідовності.
Вбудована електроніка керує тим, які зони нагріваються. Вчені вбудували гнучкі плати з нагрівальними елементами безпосередньо в шарніри під час процесу друку. Цей підхід спрощує виготовлення м'якого робота і робить систему компактною. Вбудовані датчики температури передають дані в програмне забезпечення, яке компенсує невеликі помилки, що накопичуються в міру багаторазового складання і розкладання робота.
Для демонстрації своєї концепції дослідники створили журавля, класичну фігурку орігамі, який махає крилами за командою. Журавель багаторазово рухався і повертався до своєї первісної форми без помітного зносу або деформації. Це ще не повноцінний функціональний робот, але він доводить, що концепція працює.
Як уже писав Фокус, експерти вважають, що вже 2026 року роботи-гуманоїди можуть побити світовий рекорд найшвидшої людини у світі.
Також Фокус писав про те, що висадка на Місяць астронавтів NASA під загрозою зриву: їм нічого носити.
Під час написання матеріалу використано джерела: Advanced Functional Materials, New Atlas.