Maszyna chwytająca aktywowana oparami ukazuje zaawansowany potencjał miękkiej robotyki

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii Króla Abdullaha w Arabii Saudyjskiej opracowali niewielkie urządzenie reagujące na opary chemiczne. Nowa maszyna potrafi chwytać i puszczać kulki wielkości marmuru. Może wykonywać różne zadania bez potrzeby wykorzystania drogich materiałów. Odkrycie zostało opublikowane 12 lipca w czasopiśmie Chem.

Miękkie siłowniki zazwyczaj wykonują tylko jeden typ ruchu, jak zginanie, rozciąganie lub skręcanie. To urządzenie wyróżnia się tym, że może zarówno zginać się, jak i rozciągać pod wpływem pary. Te właściwości czynią je unikalnym.

• Reaguje na różne pary.
• Potrafi chwytać i puszczać przedmioty.
• Wykonany z matrycy polimerowej z molekularnymi klatkami.
• Wykorzystuje związek organiczny, mocznik.
• Tworzy wiele wiązań wodorowych.

Gdy maszyna napotyka opary acetonu, jej chwytak chwyta czerwoną bawełnianą kulkę i rozciąga się, aby umieścić ją w pudełku. W momencie kontaktu z oparami etanolu usuwa kulkę z pudełka. W przeciwieństwie do urządzeń metalowych lub plastikowych, ten chwytak jest elastyczny i zdolny do wykonywania różnych zadań. Ta zdolność adaptacyjna jest kluczowa dla zastosowań w precyzyjnym rolnictwie, poszukiwaniach na pełnym morzu i technologii ubieralnej.

Kluczowym elementem tego urządzenia jest jego materiał. Polimer posiada struktury molekularne z mocznika. Mocznik może zmieniać kształt, ponieważ jest zdolny do tworzenia wielu wiązań wodorowych. To umożliwia precyzyjną kontrolę nad właściwościami materiału. Dzięki regulacji rodzaju i ilości pary badacze mogą programować skomplikowane ruchy w siłowniku.

Zobacz również:

Dzisiaj · 11:53

Ostrygi znikają z wybrzeży Europy: nowe badania

Dr Niveen M. Khashab, profesor chemii na KAUST, przewodziła badaniom. Wyjaśniła, że materiał ten potrafi zmieniać kształt dzięki interakcjom molekularnym, co jest niezwykle zaawansowane jak na jego rozmiar. Taka zdolność nie była wcześniej obserwowana. Urządzenie poruszało się w skomplikowany sposób, w tym wyginając się, rozciągając oraz wracając do pierwotnego kształtu.

Naukowcy zamierzają teraz badać, jak efektywnie maszyna z chwytakiem zużywa energię. Przeanalizują jej zdolność do generowania sygnałów elektrycznych. Może to przyczynić się do stworzenia elastycznych, noszonych na ciele urządzeń elektronicznych. Ich celem jest poprawa wydajności aktuatora.

Te badania mogą prowadzić do stworzenia bardziej wszechstronnych i adaptacyjnych robotów. Wykorzystanie prostych materiałów do realizacji skomplikowanych zadań ma duże znaczenie. Może to przynieść nowe innowacje w dziedzinach takich jak urządzenia medyczne i automatyzacja przemysłowa. Możemy spodziewać się bardziej efektywnych, ekonomicznych i elastycznych robotów. Ta maszyna chwytająca jest obiecującym postępem w dziedzinie miękkiej robotyki.

Badania te zostały sfinansowane przez Uniwersytet Nauki i Technologii im. Króla Abdulaziza (KAUST).