Представете си малки роботи, които могат да се движат по повърхността на езера, за да проверяват качеството на водата или да участват в спасителни операции при наводнения. Благодарение на изследователи от Факултета по инженерство и приложни науки на Университета на Вирджиния, тази технология вече се доближава до реалността.

Вдъхновени от природата и водните насекоми, като бръмбарите, които ходят по вода, учените създават два прототипа на меки водни роботи.

Двата прототипа: HydroFlexor и HydroBuckler

  1. HydroFlexor – движи се с движения, подобни на перки, „гребейки“ по повърхността на водата.

  2. HydroBuckler – напредва чрез извиващо се движение, което имитира поведението на насекомите, ходещи по вода.

Ключът към тази иновация е технологията HydroSpread, която позволява производството на ултратънки, гъвкави филми директно върху течността.

Как работи технологията HydroSpread

Традиционните методи изискват филмите да се произвеждат върху твърда повърхност и след това да се прехвърлят във вода, което често води до повреди. HydroSpread елиминира тази стъпка, като позволява печата на филми директно върху вода.

Процесът:

  • Нанася се течно полимерно мастило върху водната повърхност, където се образува ултратънък, безшевен филм.

  • С помощта на лазер филмът се изрязва и моделира, формирайки краката и тялото на робота директно върху водата.

  • Филмът е двуслоен; при нагряване различните слоеве се разширяват с различна скорост, което кара материала да се извива и да създава движение.

„Тази работа елиминира крехките трансфери след производството, преодолявайки разликата между меките филми и производството на структури и установява рационализиран път за внедряване на функционални меки устройства директно в течни среди“, отбелязват учените.

Приложения на технологията

HydroSpread представлява значително постижение в мека роботика и позволява:

  • Мониторинг на качеството на водата

  • Подпомагане на спасителни операции

  • Екологични измервания в реални водни среди

Освен роботиката, технологията може да се използва за:

  • Ултратънки, еластични фолиа за носими медицински устройства

  • Гъвкави компоненти за електроника от ново поколение

Технологията прави възможно масовото производство на сложни, меки устройства, устойчиви на водни условия, което отваря нови хоризонти за инженерството и науката.

Изследването е публикувано в Science Advances.

Източник: TechXplore