Фото: Istituto Italiano di Tecnologia

Вчені науково-дослідного центру в Генуї (Istituto Italiano di Tecnologia) розробили м’яких роботів, що імітують вусики рослин: вони здатні скручуватися і переміщатися за тими ж фізичними законами, за якими відбувається рух рідини всередині живих рослин. За інформацією дослідників, гнучкий робот прискорить розробку носимих пристроїв, здатних змінювати форму самостійно (наприклад, м’яких брекетів).

Як працює гнучкий робот?

Рослини, як організми, що не здатні втекти у разі появи загрози, постійно адаптують свою біологічну форму до зовнішнього середовища. Навіть окремі органи рослин, що знаходяться у повітрі (як вусики у винограду), можуть виконувати складні рухи, такі як захист листя від м’ясоїдних рослин або активне зростання для обвиття навколо опори. Так рослина виживає в постійно мінливих умовах.

Вивчивши природні механізми, за допомогою яких рослини транспортують воду по клітинам і в цілому по організму, дослідники створили штучний вусик. У такому роботі, так само як в звичайному паростку винограду, діє принцип осмосу або руху дрібних частинок у внутрішньоклітинній рослинній рідині.

Перший етап проектування полягав у розробці математичної моделі: вчені з’ясовували, який розмір повинен мати робот, щоб він міг рухатися по аналогії з живою рослиною і не був дуже повільним. На наступних етапах створення роботу надали форму невеликого вусика для здійснення оборотних рухів.

М’який робот виготовлений з ПЕТ-трубки, усередині якої знаходиться рідина з електрично зарядженими частинками (іонами). Використовуючи батарею потужністю 1,3 В, інженери домоглися тяжіння частинок до поверхні гнучких електродів у нижній частині паростка і процесу руху. Осмос вперше був використаний для активації оборотних рухів, більш того, факт використання звичайної батареї і гнучкої тканини передбачає можливість створення гнучких роботів, стійких до навколишнього середовища.

Застосовувати такі роботизовані м’які пристрої можна у будь-якій сфері: як для створення переносних м’яких пристроїв (слухові апарати, брекети, кардіостимулятори і т.д.), так і в оборонних технологіях, для безпеки. Зараз дослідницька група бере участь у проекті «GrowBot», що фінансується Європейською комісією в рамках програми FET Proactive. Завдання програми: розробка механізму, який буде самостійно управляти своїм зростанням, зможе адаптуватися до навколишнього середовища, розпізнавати структуру поверхні, до якої прикріплюється.

Глава дослідницької групи – доктор Барбара Маццолай (Barbara Mazzolai), біолог і інженер макросістем. Результати її досліджень неодноразово публікувалися в журналі Nature Communications. У 2015 році Маццолай увійшла до переліку найвпливовіших жінок у галузі робототехніки за версією RoboHub. У 2012 учений координувала фінансований Європейським Союзом проект «Plantoid», який привів до появи першої у світі рослини-робота, яка виглядає і функціонує як жива.

Автор: Олена Семенчук


Читайте також:

Торговий гігант Walmart оголосив про патент на винахід бджоли-дрона

Мережа супермаркетів Waitrose почала випробування автономних роботів-фермерів

Коментарi