Датские исследователи из Университета Орхуса создали мягкого робота в виде лягушки, который движется в воде без мотора, батарей и проводов. Вместо них работают шесть искусственных мышц, активируемых светом. Работа опубликована в журнале Advanced Materials Technologies.

Робота напечатала на 3D-принтере аспирантка Сесили Рюберг с химического факультета. В лабораторных испытаниях лягушка проплыла 8 сантиметров почти за две минуты - скорость невысокая, но важен сам принцип движения.

Мышцы сделаны из жидкокристаллических эластомеров - материалов, которые сжимаются при нагревании и возвращают форму при охлаждении. В них добавили молекулы, поглощающие ближний инфракрасный свет и превращающие его в тепло. Так мышцы можно включать лампой, без проводов.

"Заставить шесть мышц работать вместе было главной трудностью. Если они сокращаются не согласованно, лягушка не поплывёт вперёд, а просто закрутится на месте", - объясняет руководитель проекта профессор Бригитте Штедлер.

Новизна не в самой идее мягкого робота - подобные устройства уже существуют. Учёные системно изучили, как изменение химического состава и длины молекулярных цепочек влияет на пригодность материала для 3D-печати и на реакцию на нагрев, а также на движение готовых мышц. Это должно помочь другим исследователям выбирать материалы осознаннее, а не методом проб и ошибок.

Материал для печати больше похож на очень густой сироп или глазурь из кондитерского мешка, чем на привычный пластиковый пруток для 3D-принтера. Принтер просто укладывает его в нужное место, поясняет Рюберг.

Кроме лягушки, исследователи напечатали робота-кита с одной мышцей, которая заставляет хвост колебаться. Корпуса обоих роботов сделаны из мягкого силикона и напечатаны вместе с мышцами. Учёные также разработали химический способ прочно соединить эти два материала - иначе даже лучшая мышца бесполезна, если её движение не передаётся телу.

Авторы предполагают, что такие мягкие роботы когда-нибудь пригодятся для экологического мониторинга и спасательных работ, куда трудно добраться жёстким машинам. Однако нынешние модели требуют внешнего источника света и пока не умеют самостоятельно обходить препятствия.

Если технология выйдет из лаборатории, первым применением может стать вовсе не спасение людей. "Я легко представляю этих роботов в качестве игрушек задолго до спасательных миссий. Думаю, людям было бы интересно поиграть с такой лягушкой, направив на неё подходящий свет", - говорит Рюберг.

Источник: Tech Xplore