3D-печатные роботы плавают сгибаются и захватывают предметы по команде

Когда вы представляете роботов , вы, вероятно, не представляете себе растягивающиеся сетки, которые могут плавать на воде, но это именно то, что разработали исследователи из Университета штата Северная Каролина. Эти мягкие структуры напечатаны на 3D-принтере и содержат магнитные частицы, которые позволяют им растягиваться и сжиматься, чтобы захватывать и перемещать мелкие объекты.

Новые роботы от исследователей

Чтобы создать эти «роботизированные» сетки, команда сначала смешала «чернила» из силиконовых микрошариков, жидкого силикона, воды и, что важно, частиц карбонила железа. Благодаря консистенции зубной пасты этот материал можно затем напечатать на 3D-принтере в различных сетчатых формах, которые затем отверждают в печи для формирования мягких, гибких структур.

В качестве бонуса они могут плавать на поверхности воды, как насекомые. Чтобы управлять структурами, команда может изменить магнитное поле, увеличивая и уменьшая силу или включая и выключая его. Включение этого магнитного поля может, например, привести к тому, что сетка будет сужаться к одному концу, а затем снова вырастет до своего полного размера, когда поле снова отключится.

Управляемые роботы из 3D принтера

Изменяя размер и форму ячеек, команда смогла создать несколько различных «роботов» конструкций для различных целей. В одном примере исследователи сделали своего рода граббер в форме пружины с когтем на одном конце. Когда магнитное поле включено, пружинная секция сжимается, таща за собой коготь. Включая и выключая поле, исследователи могут вытянуть коготь, схватить небольшой шарик алюминия и втянуть его.

В другом примере исследователи сделали большой плоский лист с большим количеством «проводов», сгруппированных посередине. Когда магнитное поле включено, сетка сжимается к центру, позволяя ей удерживать каплю воды на своей поверхности. Но выключите поле, и сетка снова растянется до своего полного размера, позволяя капле проваливаться вниз в воду. Такая конструкция может предусматривать транспортировку жидкостей и возможность смешивать их по требованию.

«Это исследование показывает возможности в новой области объединения 3D-печати и мягкой робототехники», - говорит Орлин Велев, соответствующий автор исследования. «На данный момент это доказательство концепции ранней стадии для мягкого роботизированного привода». Исследование было опубликовано в журнале Advanced Materials Technologies, а дизайн робота можно увидеть на видео ниже.