Self-healing materijali za robotiku napravljeni od želea i soli
Istraživači su razvili samoizlečujuće, biorazgradive, 3D štampane materijale koji bi se mogli koristiti u razvoju realističnih veštačkih ruku i drugih aplikacija meke robotike.
Rezultati su objavljeni u časopisu NPG Asia Materials
Jeftini materijali nalik želeu, koje su razvili istraživači sa Univerziteta u Kembridžu, mogu osetiti naprezanje, temperaturu i vlažnost. I za razliku od ranijih samoizlečivih robota, oni se takođe mogu delimično popraviti na sobnoj temperaturi. Tehnologije mekog sensinga mogle bi da transformišu robotiku, taktilne interfejse i nosive uređaje, između ostalih aplikacija. Međutim, većina tehnologija mekog sensinga nije izdržljiva i troše velike količine energije. Uključivanje mekih senzora u robotiku omogućava da dobijemo mnogo više informacija od njih, na primer kako opterećenje naših mišića omogućava našem mozgu da dobije informacije o stanju naših tela, rekli su istraživači.
Kao deo projekta SHERO koji finansira EU, naučnici rade na razvoju mekih samoizlečujućih materijala za robotske šake i ruke. Ovi materijali mogu da otkriju kada su oštećeni, da preduzmu neophodne korake da se privremeno izleče, a zatim da nastave sa radom — sve bez potrebe za ljudskom interakcijom. Ranije verzije robota koji se samoizlečuju su morali da se zagreju da bi se izlečili, ali istraživači sa Kembridža sada razvijaju materijale koji mogu da leče na sobnoj temperaturi, što bi ih učinilo korisnijim za primene u stvarnom svetu. Ovi materijali za samoizlečenje su jeftini i lako se prave, bilo 3D štampanjem ili livenjem. Oni su poželjniji od mnogih postojećih alternativa jer pokazuju dugoročnu snagu i stabilnost bez isušivanja i u potpunosti su napravljeni od široko dostupnih materijala koji su bezbedni za ljude.
Istraživači su otkrili da su senzori za štampanje koji sadrže natrijum hlorid – so – umesto ugljeničnog mastila, rezultirali materijalom sa osobinama koje su tražili. Pošto je so rastvorljiva u hidrogelu ispunjenom vodom, ona obezbeđuje ujednačen kanal za jonsku provodljivost — kretanje jona. Prilikom merenja električnog otpora štampanih materijala, istraživači su otkrili da promene naprezanja dovode do visoko linearnog odgovora, koji bi mogli da koriste za izračunavanje deformacija materijala. Dodavanje soli je takođe omogućilo da se detektuje rastezanja koja su više od tri puta veća od originalne dužine senzora, tako da se materijal može ugraditi u fleksibilne i rastezljive robotske uređaje. Hidrogelovi koji se samoizlečuju dobro se vezuju za niz različitih materijala, što znači da se lako mogu ugraditi u druge vrste robotike. Na primer, veliki deo istraživanja u laboratoriji za bio-inspirisanu robotiku, gde se nalaze istraživači, fokusiran je na razvoj veštačkih ruku. Iako je ovaj materijal dokaz koncepta, ako se dalje razvija, mogao bi da se ugradi u veštačke kože i prilagođene nosive i biorazgradive senzore.
Izvor: Techxplore
