М’який робот розміром 2 см стрибає і плаває під інфрачервоним світлом
- Двосантиметровий м'який робот стрибає під інфрачервоним світлом
- Конструкція з рідкокристалічного еластомера скручується при нагріванні
- Робот може плавати і долати перешкоди без батарей
- Результати опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences
Дослідники з США представили новий зразок у галузі м'якої робототехніки — двосантиметровий робот, виконаний з рідкокристалічного еластомера. Його компактний розмір і гнучка конструкція дозволяють виконувати динамічні рухи без традиційних приводів.
Конструкція та матеріали
Тіло робота являє собою скручений в кільце стержень, кінці якого з'єднані, утворюючи V‑подібний хвіст. Використовуваний рідкокристалічний еластомер змінює форму під нагрівом, зберігаючи при цьому достатню пружність для швидкого відновлення початкового стану.
Головним джерелом енергії слугує інфрачервоне світло. При потраплянні променів матеріал нагрівається, його молекули перестраюються, і стержень починає скручуватися. Накопичена деформація досягає критичної величини, після чого хвіст різко відштовхується від поверхні, підкидаючи робота в повітря.
Під час польоту кільце автоматично розгортається в початкову форму, готуючись до наступного циклу. Таким чином, робот може виконувати серію стрибків без будь-якого зовнішнього втручання, достатньо лише підтримувати освітлення інфрачервоним випромінюванням.
Окрім стрибків по пересіченій місцевості, пристрій демонструє здатність плавати. Завдяки своїй гідрофобній оболонці та здатності змінювати об'єм, робот може переміщатися по поверхні води, використовуючи ті ж термічні перетворення для генерації імпульсу.
В серії лабораторних випробувань робот здійснив понад 200 послідовних стрибків, долаючи перешкоди висотою до 5 мм і покриваючи відстані до 30 см за один цикл. При цьому споживання енергії залишалося низьким: достатньо було підтримувати інтенсивність інфрачервоного випромінювання в діапазоні 0,5–1 Вт/см².
Автори підкреслюють, що такий підхід відкриває нові можливості для створення автономних м'яких систем, здатних працювати в умовах, де традиційні мотори та батареї неможливі або небажані.
Потенційні області застосування включають пошуково-рятувальні операції в важкодоступних зонах, моніторинг екологічних параметрів у водних середовищах та дослідження мікроскопічних ландшафтів.
В подальшому команда планує масштабувати технологію, досліджувати альтернативні джерела тепла та покращити керованість робота за допомогою модульних світлових патернів.
Джерело: N+1
