Szwedzcy badacze dokonują niemożliwego

Naukowcy z Uniwersytetu Linköping stworzyli zestaw mikroaktywatorów na potrzeby tak zwanej „miękkiej robotyki”. Ich grubość wynosi około 20 mikrometrów. Dla zobrazowania jak „duże” jest to osiągnięcie, powiemy tylko, że ludzki włos jest średnio trzy razy grubszy.

Robot mniejszy niż kolano figurki Lego

Celem pracy szwedzkich naukowców było stworzenie jak najmniejszych mikroaktywatorów. Są to specjalne elementy, które pod wpływem dostarczanej energii elektrycznej zmieniają swój kształt. Umożliwia to ruch całego robota. „Nóżki” zostały wykonane z polipirolu, złota oraz specjalnego elastycznego żelu, który twardnieje pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Żel pozwala kontrolować giętkość mikroaktywatora, a złoto wraz z polipirolem odpowiada za jego wyginanie. Konwencjonalne metody robotyki wymuszały rozmiary większe niż milimetr. Aby zrealizować cel projektu, naukowcy opracowali specjalną drukarkę 3D, która pozwala na znaczne zmniejszenie rozmiaru drukowanych elementów. Struktura mikroaktywatorów została opracowana przy pomocy oprogramowania LinuxCNC/AXIS. Naukowcy eksperymentowali z różną długością nóżek, aby poznać limity tej technologii. Testowane mikroaktywatory miały szerokość 300 mikrometrów i grubość 20 mikrometrów, a ich długości wahały się od 1000 μm do 5000 μm.

Czym jest miękka robotyka oraz druk 4D? oraz jak działa technologia elektroaktywnych polimerów

W dużym uproszczeniu miękka robotyka to specjalna filozofia projektowania elastycznych robotów, które zmieniają swój kształt pod wpływem pewnych czynników. Może to być wysokie napięcie prądu elektrycznego, temperatura lub zmiana ciśnienia. Same roboty przypominają żywe organizmy. Ich zastosowania są niemal nieograniczone. Już dzisiaj naukowcy projektują narzędzia, które pomogą podczas trudnych operacji chirurgicznych. Miękka robotyka znajduje też zastosowanie w technologiach militarnych oraz przy produkcji różnego rodzaju protez. Dzięki niej możliwe jest wyprodukowanie specjalnych egzoszkieletów, które znacznie zwiększają ludzkie możliwości. Prototypowe egzoszkielety zostały skonstruowane z wykorzystaniem klasycznych siłowników i z tego powodu trudno było je dopasować do anatomii żołnierza. Miękka robotyka umożliwia stworzenie „drugiej skóry”, która staje się jednością z ciałem noszącej je osoby. Pozwala to zwiększyć dynamikę poruszania się oraz zapewnia dużo większą siłę. Oprócz zastosowań czysto militarnych możliwe jest też wykorzystanie jej jako pomocy dla osób, które mają problemy z poruszaniem się lub wymagają rehabilitacji. Dzięki miękkiej robotyce staje się możliwe tworzenie różnego rodzaju protez lub nawet całych kończyn. Dlatego też tym bardziej cieszą osiągnięcia szwedzkich naukowców, które bezpośrednio mogą pomóc wielu osobom.

Źródło: 3D Printing Industry