05.10.2022
Наш канал в Telegram: https://t.me/berzaru

Мёртвых пауков превратили в роботов, которые умеют хватать предметы

Necrobotics Biotic Materials Ready-to-Use Actuators

Некроботика — так называется новая область робототехники, которую инженеры из Университета Райса намерены открыть своим экспериментом. Они превратили мёртвых пауков в «инструменты», которыми можно управлять по своему усмотрению. Исследование по этому вопросу было опубликовано в журнале Advanced Science.

«Мы переносили вещи по лаборатории и заметили паука, свернувшегося у края коридора. Нам было очень интересно узнать, почему пауки сворачиваются после смерти», — говорит Фэй Яп, один из инженеров, ответственных за проект.

Ответ не заставил себя долго ждать: движения пауков, в отличие от наших, зависят от гидравлических принципов. Полость возле головы, называемая просомальной камерой, сокращается, чтобы направить кровь к конечностям, что позволяет им расширяться. Когда это давление ослабевает, ноги сокращаются. Когда паук умирает, он больше не посылает кровь к своим ногам, отсюда и такая поза. Поэтому учёные решили воспользоваться преимуществами этого механизма неожиданным на первый взгляд способом.

Исследователи оживили трупы пауков, нагнетая воздух в эту гидравлическую систему, которая, по их словам, была «идеальной архитектурой» для такой цели. Используемый метод относительно прост. Они воткнули иглу в камеру просомы и запечатали её суперклеем. Это позволило им ввести небольшое количество воздуха, чтобы заменить кровь, которая обычно поступает к ногам, и таким образом взять её под контроль.

Испытания, проведённые на пауках с некроботическими клешнями оказались успешными. Учёные смогли заставить их поднимать 130% веса своего тела. Они повторяли циклы открытия и закрытия, и смогли пройти до 1 000 циклов, прежде чем заметили признаки износа. Исследователи считают, что это связано с проблемами обезвоживания суставов, но эту проблему можно преодолеть путём нанесения полимерных покрытий.

По мнению инженеров, использование трупов пауков для робототехники может иметь ряд применений. Среди прочего, они упоминают выполнение задач в очень малых масштабах, ловлю насекомых или восстановление объектов в природе. Разумеется, такие компоненты также являются биоразлагаемыми. Учёные также испытывают новые типы материалов. Лаборатория в Престоне, где родился проект, специализируется на использовании инновационных материалов для так называемой «мягкой робототехники», в отличие от использования систем из металла, пластика, электроники и т.д. Разработчики используют всевозможные интересные новые материалы, такие как гидрогели и эластомеры, которые можно активировать с помощью химических реакций, пневматики и света. Очевидно, что трупы пауков казались логическим продолжением всех этих экспериментов.

Чтобы оправдать потенциально шокирующий аспект своих тестов, учёные сравнивают их с инструментами прошлых лет, сделанными из животных. Полезные свойства биотических материалов, усовершенствованные природой с течением времени, устраняют необходимость искусственно создавать эти материалы. Это можно проиллюстрировать на примере того, как наши ранние предки носили сырые шкуры животных в качестве одежды и изготавливали орудия труда из кости. Исследователи также посчитали нужным отметить, что не оживляют пауков, а просто заставляют их двигаться как марионетки. Теперь они хотят поработать над управлением «клапанами», которые обеспечивают индивидуальное движение ног.