Умные плавательные роботы, вдохновленные водными стридерами

Что, если роботы могли плавать, ругать и думать как насекомые?Узнайте, как микроботы, контролируемые светом, могут изменить то, как мы решаем загрязнение и медицинские проблемы.

Вдохновленные скользящим движением насекомых на воде, исследователи из Университета Ватерлоо создали крошечных роботов, контролируемых светом, открывая новые возможности для экологических и биомедицинских применений.Команда посмотрела на движение насекомых Gerridae или водных кончидеров, которые высвобождают химические вещества через их тело, чтобы скользить по воде и использовать их ноги, чтобы манипулировать поверхностью, направляя их направление.

Команда движется к созданию ярких, плавательных роботов с большим автономным поведением, заставляя их реагировать на внешние сигналы, такие как светлые или магнитные поля.Роботы, предназначенные для имитации этих насекомых, используют жидкокристаллические эластомеры, которые изменяют форму в ответ на свет, наряду с белковыми химическими двигателями, вдохновленными биологией кальмаров.

При воздействии ультрафиолетового (УФ) или видимого света гибкие ножки роботов сгибаются либо вверх, либо вниз, изменяя поверхностное натяжение воды.Это подражает тому, как направляются водными стристерами, позволяя роботам двигаться вперед, поворачивать или поворачивать.

Белок из всасывающих чашек Squids поддерживает устройства, поглощая и высвобождая химическое топливо, чтобы стимулировать их движение.Разработка крошечных плавательных роботов основана на предыдущей работе, возглавляемой Шахсаваном, которая была сосредоточена на создании мягких гидрогелевых композитных материалов с использованием устойчивых наночастиц целлюлозы из растений.

Первоначально проведенный с двумерными листами, исследование имеет потенциальные реальные приложения, такие как автономные роботы для очистки микропластиков в воде или роботов для выполнения специализированных медицинских процедур внутри человека.

Будущие усилия будут направлены на создание трехмерных роботов, которые могут ориентироваться как на поверхности, так и под водой.Исследователи также изучают альтернативные методы движения, такие как магнитные поля, для расширения возможностей роботов.Команда закладывает основу для нового поколения микророботов.С дальнейшей разработкой эти умные роботы плавания могут автономно ориентироваться в окружающей среде.