Современные мягкие роботы, как правило, представляют собой машины, состоящие из традиционных жестких компонентов, обернутых мягким материалом. Это позволяет лишь частично раскрывать потенциал мягкой робототехники. Новый материал может с этим помочь - он мягкий, самовосстанавливающийся и электропроводящий.
Разработанное группой ученых из Университета Карнеги-Меллона, вещество состоит из желатиновой поливиниловой спирто-натриевой боратной основы, в которую вмонтированы микрохлопья серебра и капли жидкого металла на основе галлия. Материал также пропитан этиленгликолем, что предотвращает его высыхание.
Материал способен проводить устойчивый электрический ток и может растягиваться до 400% от своей оригинальной длины без разрыва. Кроме того, если кусок материала разрезать, он сможет восстановить свою целостность как механически так и электрически.
Примеры использования
В ходе одного из тестов полоска геля использовалась для подключения батареи к мотору мягкотелой роботизированной улитки. Когда эту полоску разрезали надвое и соединили отрезанные концы, скорость улитки упала более чем на 50%. Но как только материал восстановился и концы “зажили”, скорость увеличилась до 68% от первоначальной скорости.
В другом тесте две полоски геля первоначально использовали для передачи электрического тока на двигатель игрушечного автомобиля. Ученые вырезали секции из середины обеих полос, соединили концы вместе, чтобы возобновить питание двигателя, а вырезанные фрагменты использовали для питания светодиода на крыше автомобиля.
Наконец, небольшие куски материала использовали вместо традиционных жестких электродов для получения показаний электромиографии (ЭМГ) из различных мест на теле добровольца.
По словам ученых, этим возможности геля не ограничиваются.
«Было бы интересно увидеть мягкотелых роботов, используемых для мониторинга труднодоступных мест - будь то улитка, которая могла бы следить за качеством воды, или роботизированный слизень, который мог бы ползать по нашим домам в поисках плесени», - говорит ведущий автор разработки, профессор Кармель Маджиди.
Описание технологии опубликовано в журнале Nature Electronics.
