1759033288
2025-09-28 04:03:00
Механизм ходьбы прототипа гидробуклера робота «Водный паук», показанный здесь, обусловлен «ногой». Кредит: Baoxing Xu, UVA Школа инженерной и прикладной науки
Ученые разработали HydroSired, новую технику для создания мягких роботов на воде, с широкими возможностями в робототехнике, здравоохранении и мониторинге окружающей среды.
Представьте себе миниатюрный робот, не больше листа, легкомысленно скользите по поверхности пруда, очень похожа на воду. В будущем можно развернуть машины такого масштаба для мониторинга загрязнения, сбора образцов воды или изучения затопленных зон, слишком опасных для людей.
В Школе инженерных и прикладных наук, технического и аэрокосмического инженера Университета Вирджинии, профессор Аэрокосмической инженерии Бакссинг Сюй работает над способом создания таких устройств реальностью. Последнее исследование его команды, опубликованное в Science Advances, представляет HydroSpread, метод изготовления, в отличие от любого до него. Этот подход позволяет исследователям создавать мягкие, плавучие машины непосредственно на воде, прорыв с приложениями, которые могут варьироваться от медицинской помощи до потребительской электроники до мониторинга окружающей среды.
Ранее производило тонкие и гибкие пленки, необходимые для мягкой робототехники, потребовало, чтобы они построили их на твердых поверхностях, таких как стекло. Затем хрупкие слои должны были быть подняты и помещены на воду, сложную процедуру, которая часто приводила к разрыву и потере материала.
HydroSpread обойдит эту проблему, позволяя самой жидкости служить «рабочим костюмом». Капли жидкого полимера могут естественным образом распространяться на ультратонкие, однородные листы на поверхности воды. С тонко настроенным лазером команда Сюй может затем вырезать эти простыни в сложные узоры – круги, полосы, даже логотип UVA – с замечательной точностью.
От фильмов до движущихся машин
Используя этот подход, исследователи построили два прототипа, похожих на насекомых:
- Гидрофлексор, который ложится на поверхности, используя FIN-подобные движения.
- Hydrobuckler, который «ходит» вперед с выпучающими ногами, вдохновленный водными стридерами.
В лаборатории команда привлекла эти устройства с помощью инфракрасного обогревателя. Когда фильмы согрелись, их слоистая структура согнулась или застряла, создавая ходьбы или ходьбы. Направляя и выключая тепло, устройства могли регулировать свою скорость и даже поворот – доказательство того, что контролируемое, повторяемое движение возможно. Будущие версии могут быть разработаны для реагирования на солнечный свет, магнитные поля или крошечные встроенные нагреватели, открывая дверь для автономных мягких роботов, которые могут двигаться и адаптироваться самостоятельно.
«Изготовление пленки непосредственно на жидкости дает нам беспрецедентный уровень интеграции и точности», – сказал Сюй. «Вместо того, чтобы строить на жесткой поверхности, а затем переносить устройство, мы позволяем жидкости выполнять работу, чтобы обеспечить совершенно гладкую платформу, уменьшая сбой на каждом шаге».
Потенциал выходит за рамки мягких роботов. Упрощая сформировать деликатные пленки, не повреждая их, гидросостр может открыть новые возможности для создания носимых медицинских датчиков, гибкой электроники и мониторов окружающей среды – инструментов, которые должны быть тонкими, мягкими и долговечными в условиях, где традиционные жесткие материалы не работают.
Ссылка: «Обработка мягких тонких пленок на поверхности жидкости для беспрепятственного создания выступающих устройств с жидкостью» Ziyu Chen, Mengtian Yin и Baoxing Xu, 24 сентября 2025 года, Наука достиженияПолем
Два: 10.1126/sciadv.ady9840
Никогда не пропустите прорыв: Присоединяйтесь к новостному бюллетеню Scitechdaily.
#Инженеры #создают #мягкие #роботы #которые #могут #буквально #ходить #по #воде
Ещё по этой теме
