Minkštas, beveik nematomas robotas, galintis sulenkti savo galūnes į jas pripumpavus vandens, ateityje gali tapti nauju povandeniniu šnipu, kuris turėtų būti tinkamu bent jau žuvims gaudyti.
Minkštas, beveik nematomas robotas, galintis sulenkti savo galūnes į jas pripumpavus vandens, ateityje gali tapti nauju povandeniniu šnipu, kuris turėtų būti tinkamu bent jau žuvims gaudyti, rašo livescience.com. Roboto bandymo Masačusetso technologijų institute metu vienas tokių į drebučius panašių robotų buvo pakankamai vikrus, kad sugautų auksinę žuvelę ir paleistų ją nesužalotą.
Mokslininkų grupė, kuriai vadovavo inžinierius Xuanhe Zhao ir doktorantas Hyunwoo Yukas, iš gumą primenančios medžiagos – hidrogelio – sukūrė kelis permatomus robotus, tarp kurių vienas turi pelekus ir geba judėti kaip žuvis, kitas yra tarsi spardytis gebanti koja, o trečias primena ranką, kuri gali susigniaužti į kumštį ir atsileisti. Kadangi didžiąją dalį tokių robotų sudaro vanduo, jie galėtų būti taikomi ir biomedicinos srityje.
„Hidrogeliai yra minkšti, drėgni, biologiškai suderinami ir gali sudaryti įvairias sąsajas su žmogaus organais“, – sakė medicinos inžinerijos bei civilinės ir aplinkos apsaugos inžinerijos profesorius X. Zhao.
Jis pridūrė, kad bendromis pajėgomis su kolegomis medikais kuria minkštas „rankas“, kurios gali būti naudingos švelniai manipuliuojant audiniais bei organais chirurginių operacijų metu. X. Zhao su kolegomis penkerius metus kūrė įvairiausius hidrogelio mišinius iš polimerų ir vandens – buvo ieškoma medžiagos, kuri būtų ir tvirta, ir tampri. Taip pat buvo vystomi procesai, kurie leistų hidrogelius priklijuoti ar prijungti prie įvairiausių paviršių – stiklo, metalo, gumos. X. Zhao pažymėjo, kad ir kitos mokslininkų grupės bandė iš hidrogelių kurti minkštus robotus, tačiau jų medžiagos buvo trapios arba nelabai lanksčios, todėl po kelių judesių sutrūkinėdavo.
Svarstydami, kaip geriausiai būtų sukurti minkštus robotus iš savo hidrogelių, mokslininkai atkreipė dėmesį į gamtą, o ypač į jaunus „stiklinius“ unguriukus – smulkų, skaidrų mailių, kuris yra minkštas kaip hidrogelis, tačiau geba migruoti milžiniškais atstumais.
„Jų įveikiama kelionė būna labai ilga, o galimybių apsisaugoti jie neturi. Panašu, kad šios žuvys evoliucionavo į skaidrią formą, kuri yra efektyvi maskuotės taktika. Mes taip pat norėjome pasiekti panašų skaidrumo lygį, jėgą ir greitį“, – sakė profesorius.
Siekiant tokių tikslų ir imtasi darbo. Tuščiavidurius robotų komponentus mokslininkai kūrė taikydami ir trimačio spausdinimo, ir lazerinio pjaustymo technologijas, o vėliau šias detales pritaisė prie mažučių, guminių vamzdelių, kurie buvo sujungti su siurbliukais.
Priklausomai nuo bendros roboto formos, į juos įšvirkštus vandens buvo vykdomi staigūs, stiprūs judesiai – pavyzdžiui, susilenkimas arba išsitiesimas. Vieno bandymo metu X. Zhao su kolegomis įšvirkštė robotinės rankos, panardintos auksinės žuvelės akvariume, „pirštus“. Robotas labai švelniai sugniaužė ranką aplink žuvelę, teigė mokslininkai.
„Robotas yra beveik skaidrus, jį pamatyti labai sunku. Robotui paleidus žuvį ji atrodo visai laiminga, nes ribotas yra minkštas ir gniaužtais žuvies nesužalojo. Įsivaizduokite kietą roboto ranką – ji žuvį tikriausiai būtų sutraiškiusi“, – pasakojo profesorius. Dabar mokslininkai svarsto, kur tokį robotą būtų įmanoma pritaikyti, o tuo pačiu įvairiai kaitalioja hidrogelio receptą norėdami labiau pritaikyti jį vienokiems ar kitokiems tikslams. Pavyzdžiui, medicininės paskirties robotas neprivalėtų būti visiškai skaidrus, o kai kurios paskirtys reikalautų kietesnio hidrogelio.
„Norime nusistatyti realistiškas pritaikymo galimybes ir savo medžiagas optimizuoti konkrečiu tikslu. Kiek mums žinoma, tai yra pirmas kartas, kai pademonstruotas hidrogelio judesių valdymas taikant slėgį. Dabar šią koncepciją svarstome kaip atvirą klausimą, žaidžiame su ja“, – sakė doktorantas H. Yukas.
Tyrimo ataskaitą publikavo recenzuojamas žurnalas „Nature Communications“.
