Мягкие роботы могут складываться в горячей воде (+видео)

В последние годы многие ученые сосредоточились на разработке роботов, которые могут складываться самостоятельно. Такой подход особенно целесообразен в случае с мягкими роботами – их можно было бы напечатать на 3D-принтере, если бы с этими материалами не было гораздо проще работать с помощью литья.

Синтия Сун, профессор Университета штата Пенсильвания, представила новый метод изготовления программируемых конструкций-роботов. Эта техника, вдохновением для которой стало оригами, заключается в создании трехмерных объектов из длинной полосы материала, самостоятельно складывающейся под воздействием горячей воды.

В представленном видеоролике можно видеть принцип работы нового метода – на основе 3D-модели программа определяет необходимые слои. Каждый из слоев соединяется с другими небольшими клапанами. Готовую плоскую модель изготавливают с помощью резака для винила из майлара и ПВХ. Если поместить эту длинную полоску материала в почти кипящую воду, ПВХ нагреется, а затем сожмется в тех участках, где вырезан майлар – так, заготовка за несколько секунд принимает заданную трехмерную форму. С помощью программы можно определить и другие особенности, например, изгибы конструкции.

Новая технология позволила изготовить робота в виде морской звезды с пятью подвижными конечностями, на производство каждой из которых ушло всего 50 минут. Моторы управляют сгибанием конечностей вверх-вниз и в стороны. Помимо ускорения процесса, технология может в будущем позволить роботам собираться самостоятельно – это может оказаться особенно полезным, например, в условиях космоса, где необходимо минимизировать количество перевозимого груза. Роботов можно будет собирать при необходимости, а затем снова складывать. Пока самой сложной частью процесса остается производство подвижных элементов, но ученые уже работают над оптимизацией этого аспекта.