Если вы создаете маленького робота, который может исследовать ограниченное пространство, было бы неплохо снабдить его способность пробираться через узкие щели и тесные ходы. Новый экспериментальный образец обзавелся этим навыком, имитируя поведение гусеницы.
Робот с мягким телом длиной 9 см разрабатывается в Университете штата Северная Каролина командой под руководством профессора Йонг Чжу. Он смоделирован по образцу гусеницы перламутрового мотылька (Pleurotya Ruralis). Как и другие гусеницы, эта двигается вперед или назад, последовательно скручивая сегменты своего тела — завиток тела движется либо спереди назад, либо сзади наперед. И если гусеница использует для этого мышцы, то робот обходится нагревателями из нанопроволоки.
Его корпус состоит из двух сложенных друг на друга слоев разных полимеров: верхний при нагревании расширяется, а нижний — сжимается. В верхний слой встроена сеть серебряных нанопроволок с несколькими выводами по всей длине робота.
Когда в любую из этих точек подается электрический ток, нанопроволоки в этой области нагреваются, тем самым нагревая полимер вокруг них. Это заставляет тело робота скручиваться вверх только в этой области. Таким образом, последовательно применяя ток к нескольким соседним точкам отведения, можно создать завиток, который сможет спускаться по телу в любом направлении.
«Мы продемонстрировали, что робот-гусеница способен тянуть себя вперед и отталкиваться назад. В целом, чем больший ток мы подавали, тем быстрее он двигался в любом направлении. Однако мы обнаружили, что существует оптимальный цикл, который дает полимеру время остыть, позволяя «мышцам» расслабиться перед следующим сокращением,» — рассказал научный сотрудник Шуан Ву, первый автор исследования.