Robot wykonany z żelatyny wieprzowej. Ulega biodegradacji, gdy nie jest już potrzebny

Roboty są niezastąpione w licznych gałęziach gospodarki ze względu na ich lepszą wydajność, precyzję i ogólnie możliwości, które wykraczającą poza potencjał ludzki. Jednak gdy myślimy o robocie, to do głowy przychodzą nam zazwyczaj sztywne, stalowe konstrukcje z szeregiem wystających kabli. Ale obecnie trend idzie w kierunku projektowania i budowy robotów z miękkich i elastycznych materiałów. Do tego najlepiej by było, gdyby były one jeszcze biodegradowalne i nie zanieczyszczały środowiska, gdy już robot przestanie być potrzebny.

W niedawnej publikacji, która ukazała się na łamach "Science Advances", naukowcy z Westlake University w Zhejiang w Chinach opracowali robotyczne ramię z celulozy i żelatyny wieprzowej. Ich robot spełnia wszystkie wymienione wcześniej wymagania. Przy jego projektowaniu badacze inspirowali się origami.

Miękka robotyka to rozwijająca się, przyszłościowa dziedzina. Twarde i sztywne maszyny mogą nie nadawać się do pracy na przykład w ekstremalnie ciasnych przestrzeniach lub w bezpośrednim kontakcie z wrażliwymi czy kruchymi przedmiotami. Większość tego typu robotów jest wykonana z materiałów syntetycznych, takich jak guma silikonowa, ale Hanqing Jiang z Westlake University i jego współpracownicy wykorzystali w swoich pracach celulozę pochodzącą z bawełny oraz żelatynę wieprzową. Z tych materiałów opracowali robotyczne ramie, które może być sterowane przez komputer.

W swoich pracach naukowcy wykorzystali szczególną technikę origami tzw. origami Kreslinga. Na tej podstawie stworzyli prymitywne robotyczne ramię o długości 240 milimetrów. Napinając lub luzując trzy równomiernie rozmieszczone nici biegnące wewnątrz konstrukcji, byli w stanie manipulować ramieniem w dowolnym kierunku za pomocą zewnętrznych silniczków.

Żelatyna w robocie działa jako czujnik, zmieniając opór elektryczny pod wpływem zginania. Rejestrując wartości oporu, naukowcy mogli dokładnie określić, w jakiej pozycji w danym momencie znajduje się ramię. Przyznali też, że można opracować joystick do manipulowania pozycją robotycznego ramienia.

Celulozowa folia w tym przypadku służy jako strukturalna podstawa modułu origami. Na nią nakładane są wysoce elastyczne, przyczepne, w pełni biodegradowalne żelatynowe żele.

Miękkie roboty mogą być przydatne w wielu dziedzinach, gdzie niezbędne jest operowanie w ciasnych przestrzeniach. Szerokim polem jest tu także medycyna, ale Jiang mówi, że żelatyna wieprzowa i celuloza ulegają nieszkodliwej degradacji w przyrodzie, ale żeby tego typu robot rozłożył się w ludzkim organizmie, potrzebne byłyby nieco inne materiały.

Źródło: New Scientist