Inženjeri Univerziteta Carnegie Mellon razvili su meki materijal sa provodljivošću nalik metalu i svojstvima samoizlečenja koji je prvi koji održava dovoljno električne adhezije za podršku digitalnoj elektronici i motorima. Ovaj napredak, objavljen u Nature Electronics, označava proboj u softbotici i oblastima robotike, elektronike i medicine.
Na Univerzitetu Carnegie Mellon, softbotics predstavlja novu generaciju mekih mašina i robota proizvedenih od multifunkcionalnih materijala koji imaju integrisano detekciju, aktiviranje i inteligenciju.
Istraživački tim je predstavio materijal, organogel kompozit punjen tečnim metalom sa visokom električnom provodljivošću, malom krutošću, velikom rastezljivošću i svojstvima samoizlečenja u tri primene:
„Ovo je prvi mekani materijal koji može da održi dovoljno visoku električnu adheziju da podrži digitalnu elektroniku i uređaje gladne energije“, rekao je glavni autor Karmel Majidi, profesor mašinstva. „Pokazali smo da sa njim zaista možete napajati motore. Materijal je predstavljen u tri demonstracije; Robot inspirisan puževima otporan na oštećenja, modularno kolo za napajanje automobila igračke i rekonfigurabilna bioelektroda za merenje mišićne aktivnosti na različitim lokacijama tela. Zasluge: Inženjerski fakultet Univerziteta Carnegie Mellon
Potpuno nevezani puž robot koristio je samoizlečujući provodni materijal na svojoj mekoj spoljašnjosti, koji je bio ugrađen sa baterijom i električnim motorom za kontrolu kretanja. Tokom demonstracije, tim je presekao provodni materijal i posmatrao kako je njegova brzina opala za više od 50%. Zbog svojih svojstava samoizlečenja, kada je materijal ručno ponovo povezan, robot je obnovio svoju električnu vezu i povratio 68% svoje prvobitne brzine.
Materijal takođe može delovati kao modularni građevinski blok za rekonfigurabilna kola. U njihovoj demonstraciji, jedan komad gela je prvobitno povezao automobil igračku sa motorom. Kada je tim podelio taj gel na tri dela i spojio jedan deo sa LED diodom na krovu, uspeli su da obnove vezu automobila sa motorom koristeći dva preostala dela.
„U praksi će biti slučajeva kada želite da ponovo koristite i reciklirate ovu elektroniku nalik gelu u različite konfiguracije, a naša demonstracija automobila igračke pokazuje da je to moguće“, objasnio je Majidi.
Na kraju, tim je pokazao sposobnost materijala da se rekonfiguriše za dobijanje očitavanja elektromiografije (EMG) sa različitih lokacija na telu. Zbog svog modularnog dizajna, organogel se može ponovo montirati za merenje aktivnosti šake na prednjim mišićima podlaktice i na zadnjem delu noge kako bi se izmerila aktivnost listova. Ovo otvara vrata za tkivno-elektronske interfejse kao što su EMG i EKG koristeći meke materijale za višekratnu upotrebu.
„Softbotika se odnosi na neprimetnu integraciju robotike u svakodnevni život, stavljajući ljude u centar“, objasnio je Majidi. „Umesto da bude povezan sa elektrodama za biomonitoring koje povezuju pacijente sa hardverom za biološko merenje postavljenim na kolicima, naš gel se može koristiti kao bioelektroda koja se direktno povezuje sa elektronikom montiranom na telu koja može prikupljati informacije i prenositi ih bežično.“
Idući dalje, Majidi se nada da će ovaj rad na veštačkom nervnom tkivu spojiti sa svojim istraživanjem o veštačkim mišićima kako bi napravio robote u potpunosti napravljene od mekih materijala nalik gelu.
„Bilo bi zanimljivo videti robote mekog tela koji se koriste za nadgledanje teško dostupnih mesta. Bilo da je to puž koji može da prati kvalitet vode, ili puž koji može da puzi po našim kućama tražeći buđ.“
