Химики и инженеры из государственного университета Северной Каролины разработали гибкие манипуляторы для роботов на основе гидрогеля. Разработка, как утверждают ее авторы, может найти применение в создании биосовместимых, вживляемых, устройств. Подробности приводятся в сообщении университета со ссылкой на статью исследователей в журнале Nature Communications.
Узнайте больше в полной версии ➞В отличие от большинства обычных роботов, новые манипуляторы не используют не только металлических компонентов, но твердых деталей как таковых. Один из манипуляторов представляет собой X-образную крестовину, сделанную из гидрогеля, насыщенного водой пластика; второй выполнен из нескольких деталей в форме буквы V.
X-образный манипулятор при нахождении в воде сохраняет плоскую форму, но если добавить в воду спирт, то пластик сокращается и четыре отростка прижимаются друг к другу, сворачивая манипулятор в шарик вокруг нужного объекта. V-образная конструкция работает иначе: ее сокращение происходит не за счет перехода из воды в спирт, а за счет внедрения в гидрогель ионов меди. Ионы можно заставить проникать в материал при помощи электрофореза, что, как отмечают изобретатели, позволяет управлять формой изделия через приложенные в нужных местах электроды.
Ученые подчеркивают то, что все описанные изменения полностью обратимы. Кроме того, ионы меди, довольно токсичного для многих клеток элемента, можно заменить на ионы кальция, который является естественным веществом для всех живых организмов. Сам гидрогель может быть биологически совместимым материалом, поэтому исследователи рассчитывают продолжить свои работы в сторону создания вживляемых устройств на основе подобного геля.
Другие технологии создания гибких роботов, о которых сообщалось за последние годы, включают в себя пневматические системы, среди которых есть внешне похожий на новую разработку X-образный «кальмар» и «змея», которая передвигается за счет сокращения надувных камер.