Исследователи из Массачусетского технологического института построили из гидрогеля несколько прототипов мягких прозрачных роботов с гидравлическими актуаторами, которые работают значительно быстрее осмотических актуаторов. Статья опубликована в Nature Communications.
Традиционно разработчики мягких роботов ориентируются на применение подобных устройств в медицине. Ученые считают, что разработанные роботы смогут помочь в хирургии и будут работать в качестве зажимов или, например, смогут бережно переносить органы и помогать в манипуляциях с живыми тканями при операции. Кроме того, оптическая прозрачность может способствовать использованию роботов и в других сферах, в том числе в исследованиях, связанных с подводными животными.
Для демонстрации возможностей мягких роботов из гидрогеля ученые изготовили три разных робота для демонстрации выполнения разных задач. Отдельный робопалец может совершать быстрые действия — например, столкнуть с места ударом резиновый мяч, прозрачная пластина с ребристой поверхностью способна плавать под водой, а прозрачный манипулятор может захватить живую рыбу.
В движение актуаторы приводятся с помощью гидравлики — насос закачивает воду в полости мягкого робота, и он быстро принимает заданную форму. Протестированные прототипы выдержали тысячу рабочих циклов, а время сворачивания актуатора в полное кольцо составило одну секунду. Для сравнения авторы приводят осмотические актуаторы из гидрогеля, которые работают очень медленно и для такой же операции им понадобится 20 часов.
Ранее исследователи из Гарвардского университета разработалидействующий прототип мягкого робота, в конструкции которого не используются жесткие материалы, даже для управления движением робота вместо традиционной электроники ученые использовали методы микрофлюидики для постройки простой логической схемы, отвечающей за попеременную подачу давления в пневматические контуры.
У некоторых мягких роботов уже есть реальное применение в медицине — недавно международная группа ученых представила мягкий роборукав, который помогает сердцу перекачивать кровь. В рукаве находятся два слоя пневматических искусственный мышц одновременное сокращение которых вызывает сжатие и скручивание рукава, повторяющие естественные движения сердца.
