Roboty chodzące po powierzchni wody

fot. pixabay

Naukowcy z Uniwersytetu Wirginii zainspirowani poruszającymi się po wodzie nartnikami stworzyli prototypy dwóch urządzeń, które mogą naśladować ich umiejętności.

Pierwszym z nich jest HydroFlexor, który porusza się za pomocą ruchów przypominających kinematykę płetw. HydroBuckler natomiast podąża do przodu, wykonując ruchy bezpośrednio przypominające ruchy owadów chodzących po wodzie. Innowacją, która to umożliwia jest nowo opracowana technologia o nazwie HydroSpread.

Aby unosić i poruszać się po powierzchni cieczy, roboty potrzebują korzystać z ultracienkiej i elastycznej folii. Tradycyjne metody ich wytwarzania polegają na budowie na sztywnej powierzchni, takiej jak szkło, a następnie przenoszeniu ich do wody, co często powoduje uszkodzenia lub pęknięcia. HydroSpread pozwala jednak na tworzenie folii bezpośrednio na cieczy.

Naukowcy szczegółowo opisują ten proces w nowym artykule opublikowanym w czasopiśmie Science Advances. W ramach procesu najpierw na powierzchnię wody nanoszony jest ciekły atrament polimerowy, który rozprzestrzenia się, tworząc ultracienką folię. Następnie laser wycina w niej kształt, tworząc ciało robota na wodzie. Folie składają się z dwóch różnych warstw. Pod wpływem ciepła pochodzącego z zewnętrznego źródła podczerwieni obie warstwy rozszerzają się z różną szybkością. Ta różnica powoduje wyginanie i odkształcanie folii, co umożliwia z kolei ruch.

HydroSpread stanowi ważne osiągnięcie w dziedzinie miękkiej robotyki. Działa w oparciu o różne rodzaje atramentów i płynów, umożliwiając skalowalną i masową produkcję złożonych urządzeń. Technologia pozwala naukowcom przekształcić cienkie materiały foliowe w wytrzymałe i miękkie urządzenia gotowe do użycia w środowisku wodnym, na przykład do monitorowania jakości wody, wspomagania akcji poszukiwawczo-ratunkowych lub prowadzenia pomiarów środowiskowych.

(rr)