Новая техника изготовления фильмов позволяет роботам ходить по воде

Представьте, что крошечные роботы проходят через поверхность озера, чтобы проверить качество воды или в поисках людей в затопленных районах. Эта технология приближается к реальности благодаря работе исследователей в Школе инженерных и прикладных наук Университета Вирджинии. Вдохновленные природой и насекомыми, такими как водные кончики, которые ходят по воде, они создали два прототипа устройства, которые могут выдвигать себя на жидких поверхностях.

Первый, называемый гидрофлексором, лопатки через поверхность с использованием FIN-подобных движений. Второй, названный Hydrobuckler, «ходит» вперед с движением изгиба, которое имитирует насекомых с водой. Ключевым инновацией, которая сделала это возможным, является технология, разработанная командой под названием HydroSpread.

Чтобы плавать и перемещаться на поверхности жидкости, роботам нуждаются в ультратонких, гибких пленках. Традиционные подходы к созданию таких пленок включают их на жесткую поверхность, такую как стекло, а затем передают их в воду, что часто повреждает или разрушает пленку. Тем не менее, метод гидросероплака позволяет снимать пленки непосредственно на жидкости.

Печатные пленки на воде

Исследователи подробно описывают этот процесс в новой статье опубликовано в журнале Наука достиженияПолем Во -первых, они откладывали жидкие полимерные чернила на поверхность воды, где они распространяются, образуя ультратонкую, бесшовную пленку. Затем лазер использовался, чтобы разрезать и убирать пленку, создавая ноги и формы тела робота прямо на воде. Фильмы разбиты, состоящие из двух разных слоев. Когда было применено тепло от внешнего инфракрасного источника, два слоя расширялись с разными скоростями. Эта разница заставила пленку сгибаться и сгибаться, создавая движение.

«Эта работа устраняет хрупкие переносы после дефекта в производстве мягких устройств, преодолевая разрыв между мягкими пленками и изготовлением структуры, и устанавливает оптимизированный путь для проектирования и развертывания функциональных мягких устройств непосредственно в жидких средах», – прокомментировала исследовательская группа в своей статье.

Метод гидросерации является серьезным достижением в Мягкая робототехникаПолем Он работает с различными типами чернил и жидкостей, что делает возможным массовое массовое производство этих сложных устройств. В конечном счете, эта технология позволяет ученым превращать хрупкие материалы пленки в надежные мягкие устройства, которые готовы к использованию в водных условиях, таких как мониторинг Качество водыпомогая поисковым и спасательным усилиям, или проведение экологического зондирования.

Помимо робототехники, инновационная техника может быть использована для создания ультратонких, устойчивых пленок для носимых медицинских устройств и очень прочных, сгибаемых компонентов для электроники следующего поколения.

© 2025 Science X Network