23.04.2024
Подписывайтесь на Telegram-канал по ссылке

Учёные создали самовосстанавливающиеся 3D-печатные материалы для робототехники

Самовосстанавливающиеся материалы для робототехники

Исследователи из Кембриджского университета разработали недорогие самовосстанавливающиеся, биоразлагаемые материалы, которые могут быть использованы в робототехнике для создания реалистичных искусственных рук. Разработанные желеобразные материалы могут ощущать температуру и влажность, восстанавливаться при комнатной температуре, в отличие от более ранних самовосстанавливающихся роботов. Результаты исследования опубликованы в журнале NPG Asia Materials.

«Включение мягких датчиков в робототехнику позволяет нам получать от них гораздо больше информации, подобно тому, как напряжение наших мышц позволяет нашему мозгу получать информацию о состоянии нашего тела», – отмечает Дэвид Хардман, первый автор статьи.

В рамках проекта SHERO учёные работали над созданием мягких сенсорных, самовосстанавливающихся материалов для роботизированных рук и манипуляторов. Такие материалы могут определять, когда они повреждены и принимать меры для самовосстановления, чтобы продолжать работу. Всё это будет возможным без участия человека. Исследователи начали эксперименты с растягивающегося материала на основе желатина. Он является довольно дешёвым и биоразлагаемым. Такие материалы достаточно просты в изготовлении: их можно получить путём 3D-печати, либо методом литья.

Учёные обнаружили, что датчики, содержащие хлорид натрия вместо углеродных чернил, приводят к получению материала с нужными свойствами. Соль легко растворяется в заполненном водой гидрогеле и обеспечивает равномерный канал для ионной проводимости. Добавление соли также позволило определить растяжение, в три раза превышающее первоначальную длину датчика. Это позволит использовать материал в растягивающихся роботизированных устройствах. Самовосстанавливающиеся гидрогели хорошо соединяются с различными материалами и могут использоваться в разных видах робототехники. Материал может быть полезен при разработке искусственных рук, а также в искусственных кожах и биоразлагаемых датчиках.