Un robot souple mesurant 2 cm saute et nage sous la lumière infrarouge

• Двухсантиметровый мягкий робот прыгает под инфракрасным светом
• Конструкция из жидкокристаллического эластомера скручивается при нагреве
• Робот может плавать и преодолевать препятствия без батарей
• Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences

Исследователи из США представили новый образец в области мягкой робототехники — двухсантиметровый робот, выполненный из жидкокристаллического эластомера. Его компактный размер и гибкая конструкция позволяют выполнять динамические движения без традиционных приводов.

Конструкция и материалы

Тело робота представляет собой свернутый в кольцо стержень, концы которого соединены, образуя V‑образный хвост. Используемый жидкокристаллический эластомер меняет форму под нагревом, сохраняя при этом достаточную упругость для быстрого восстановления исходного состояния.

Главным источником энергии служит инфракрасный свет. При попадании лучей материал нагревается, его молекулы перестраиваются, и стержень начинает скручиваться. Накопившаяся деформация достигает критической величины, после чего хвост резко отталкивается от поверхности, подбрасывая робот в воздух.

Во время полёта кольцо автоматически разворачивается в исходную форму, готовясь к следующему циклу. Таким образом, робот может выполнять серию прыжков без какого‑либо внешнего вмешательства, достаточно лишь поддерживать освещение инфракрасным излучением.

En plus de sa capacité à sauter sur des terrains variés, le dispositif montre une capacité à nager. Grâce à son enveloppe hydrophobe et à sa capacité à changer de volume, le robot peut se déplacer à la surface de l'eau en utilisant les mêmes transformations thermiques pour générer de l'impulsion.

Lors d'une série d'essais en laboratoire, le robot a effectué plus de 200 sauts consécutifs, franchissant des obstacles d'une hauteur allant jusqu'à 5 mm et parcourant des distances allant jusqu'à 30 cm en un seul cycle. La consommation d'énergie est restée faible : il suffisait de maintenir l'intensité du rayonnement infrarouge dans la plage de 0,5 à 1 W/cm².

Les auteurs soulignent que cette approche ouvre de nouvelles possibilités pour la création de systèmes souples autonomes capables de fonctionner dans des conditions où les moteurs et les batteries traditionnels sont impossibles ou indésirables.

Les domaines d'application potentiels incluent les opérations de recherche et de sauvetage dans des zones difficiles d'accès, le suivi des paramètres écologiques dans les milieux aquatiques et l'exploration de paysages microscopiques.

À l'avenir, l'équipe prévoit de mettre à l'échelle la technologie, d'explorer des sources de chaleur alternatives et d'améliorer la maniabilité du robot grâce à des motifs lumineux modulaires.

Source : N+1