Чтобы полностью раскрыть свой потенциал, мягкие роботизированные устройства не могут состоять только из жестких электронных компонентов, заключенных в мягкую резину. В этом отношении может помочь новый материал, поскольку он мягкий, самовосстанавливающийся и электропроводящий.
Это вещество, разработанное группой ученых из Университета Карнеги-Меллона, состоит из желеобразной основы из поливинилового спирта и бората натрия, в которую встроены микрохлопья серебра и капли жидкого металла на основе галлия. Он также пропитан этиленгликолем, чтобы он не высыхал.
Этот материал не только полностью способен проводить устойчивый электрический ток, но и может растягиваться до 400% своей длины в расслабленном состоянии без разрыва. Кроме того, если кусок материала разрезать на две части, он может как механически, так и электрически восстановиться обратно в один кусок.
При испытании геля его полоска использовалась для подключения батареи к двигателю снаружи роботизированной улитки с мягким телом. Когда эта полоска была разрезана насквозь (два отрезанных конца все еще касались друг друга), скорость улитки упала более чем на 50%. Как только концы срослись вместе, скорость увеличилась до 68% от первоначальной скорости.
В другом тесте две полоски геля изначально использовались для подачи электрического тока на двигатель игрушечной машинки. Ученые вырезали секции из середины обеих полос, соединили отрезанные концы полос вместе, чтобы возобновить питание двигателя, и использовали две извлеченные секции для питания светодиода на крыше машинки.
Наконец, небольшие кусочки материала использовались вместо традиционных жестких электродов для получения показаний электромиографии (ЭМГ) из разных мест на теле добровольца.
«Вместо того, чтобы быть подключенным к электродам биомониторинга, соединяющим вас с оборудованием для биометрии, установленным на тележке, наш гель можно использовать в качестве биоэлектрода, который напрямую взаимодействует с установленной на теле электроникой, которая может собирать информацию и передавать ее по беспроводной сети», — сказал ведущий ученый, профессор Кармель Маджиди.
И на этом возможности не заканчиваются …
«Было бы интересно увидеть роботов с мягким телом, используемых для наблюдения за труднодоступными местами — будь то улитка, которая может следить за качеством воды, или слизняк, который может ползать по нашим домам в поисках плесени», — добавил он.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Nature Electronics. Функционал материала продемонстрирован на видео ниже.
Технический прорыв в Softbotics. Видео: College of Engineering, Carnegie Mellon University.
Источник: Carnegie Mellon University.
