Жидкий робот может трансформироваться, разделяться и соединяться подобно живым клеткам

Совместная исследовательская группа успешно разработала мягкого робота нового поколения на основе жидкости. Исследование было опубликовано в Science Advances.

Биологические клетки обладают способностью деформироваться, свободно делиться, сливаться и захватывать чужеродные вещества. Исследователи уже давно пытаются воспроизвести эти уникальные возможности в искусственных системах. Однако традиционные роботы на твёрдой основе сталкиваются с ограничениями при попытке эффективно имитировать гибкость и функциональность живых клеток. Чтобы преодолеть эти трудности, совместная исследовательская группа успешно разработала жидкого робота, покрытого необычайно плотными гидрофобными (водоотталкивающими) частицами.

Этот новый мягкий робот следующего поколения обладает как исключительной деформационной способностью жидкости, так и структурной стабильностью твёрдых тел. В результате он может выдерживать экстремальное сжатие или падения с большой высоты, восстанавливая свою первоначальную форму, как капля, и не разрушаясь.

Используя эти преимущества, совместная исследовательская группа под руководством профессора Хо-Ёна Кима из инженерного факультета Сеульского национального университета, профессора Чон-Юна Суна с факультета материаловедения и инженерии и профессора Кёнхвана Пака с факультета машиностроения, интеллектуальных технологий и промышленной инженерии Университета Гачон демонстрирует различные функции жидкого робота.

Подобно жидкому роботу «Т-1000» из фильма «Терминатор 2» 1991 года, этот инновационный робот может проходить сквозь металлические прутья, захватывать и переносить посторонние предметы, а также сливаться с другими жидкими роботами. Кроме того, он может свободно перемещаться как по поверхности воды, так и по твёрдой земле.

Исследовательская группа экспериментально доказала, что жидкий робот может непрерывно выполнять эти задачи, и разработала метод управления его движением с помощью ультразвука на желаемых скоростях.

Таким образом, ожидается, что недавно разработанный жидкий робот будет использоваться в биомедицинских и мягких робототехнических приложениях, таких как целенаправленная доставка лекарств и терапевтические вмешательства внутри человеческого тела.

Кроме того, благодаря своей способности проникать в очень узкие пространства, он может быть использован в больших количествах внутри сложной техники, между препятствиями на пересечённой местности и в зонах стихийных бедствий для проведения разведки, очистки, удаления препятствий с помощью химических веществ и внесения удобрений.

Хёбин Чон, первый автор статьи, заявил: «Когда мы только начали разрабатывать жидкого робота, мы изначально планировали инкапсулировать сферическую каплю частицами, как при изготовлении обычных жидких шариков. Однако, изменив свой подход, мы пришли к идее покрыть кубик льда частицами, а затем растопить его, что значительно повысило стабильность наших роботов».

Профессор Хо-Ён Ким, автор исследования, отметил: «Опираясь на наши текущие результаты, мы сейчас работаем над технологиями, которые позволят жидкому роботу свободно менять форму с помощью звуковых волн или электрических полей».

Соавтор исследования профессор Чон Юн Сун добавил: «Мы планируем усовершенствовать материал, из которого сделан жидкий робот, чтобы в будущем его можно было использовать в более широком спектре промышленных задач».

Источник: Tech Xplore