Исследователи из университета Пенсильвании (США) разработали необычных мягких роботов — их основа всего лишь скрученная веревка с особым узлом. Устройства прыгают на высоту до двух метров, переворачиваются в воздухе и даже возвращаются в исходную точку по принципу бумеранга.
В основе изобретения лежит двухкомпонентное волокно: жесткий кевларовый сердечник и оболочка из жидкокристаллического эластомера (ЖКЭ). При скручивании и завязывании в узел волокно накапливает упругую энергию — словно пружина, удерживаемая трением.
Активация происходит за счет тепла. Когда температура достигает 60−90 °C, оболочка из ЖКЭ сжимается и раскручивается, ослабляя узел. За доли секунды накопленная энергия превращается в движение — и робот совершает резкий прыжок. Тип узла определяет характер движения. Простой узел дает переворот, узел-восьмерка — вращение, а сложные узлы позволяют выполнять последовательные действия.
Для управления полетом и спуском команда добавила к конструкции тонкое крыло — по аналогии с семенами клена. Благодаря крылу робот может скользить вперед или возвращаться в исходную точку. Это особенно важно для лесовосстановления. Устройство погружает семена в почву с давлением в 30 раз выше, чем у предыдущих систем.
Ключевая особенность разработки — ее автономность. Роботы не требуют электроники или внешнего питания, их можно активировать солнечным светом. Это делает технологию перспективной для засушливых регионов.
Люди воспринимают скрученное в узел волокно как нечто пассивное. Но если тщательно продумать эластичность и материалы, узел сам по себе становится активной системой
Долгосрочная цель исследователей — создать серию адаптивных машин, способных работать в сложных условиях без электроники и внешнего источника питания для решения экологических задач.
Ранее Наука Mail рассказывала, что новая технология помогает роботу чистить фрукты.
