Ученые из Австрии разработали гибкого робота из желатина для хирургических операций и исследований морской жизни

Ученые из Университета Иоганна Кеплера в Линце (Австрия) разработали робота-тентакля из недорогих и доступных материалов. Они подобрали компоненты в соответствии со своим рецептом, а после этого произвели 3D-печать гибкого робота.

Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Science Robotics, как сообщает «Телеканал «Наука».

Многие привыкли считать роботов жесткими конструкциями, сделанными из металла, керамики и других твердых материалов. Однако существуют также роботы, изготовленные из более гибких материалов. В ближайшем будущем мягкие роботы смогут проникать внутрь человеческого организма, их гибкость позволит хирургическим инструментам адаптироваться к различным органам. Мягкие роботы смогут имитировать движения морских существ как на Земле, так и на других планетах.

Тем не менее, в настоящее время большинство мягких роботов изготавливаются из полимеров, которые неблагоприятно сказываются на окружающей среде. Желатин, в отличие от полимеров, разлагается без следов. И все же этот материал также вызывает определенные проблемы, которые могут возникнуть при использовании полимеров. Желатин становится хрупким, когда высыхает, и привлекает плесень.

Ученые из Линца предложили решение для некоторых из этих проблем. Они добавили лимонную кислоту к желатину и сахару, которая меняет pH материала и предотвращает разрушение микроорганизмами. Кроме того, исследователи прибавили глицерин, что помогло гелю удерживать воду. Благодаря этим улучшениям материал обладает возможностью растягиваться в шесть раз без разрыва.

Также ученым пришлось модифицировать 3D-принтер для использования желатиновой смеси вместо чернил. Органический материал имеет свои преимущества - он в кристаллическом состоянии быстрее реагирует и позволяет получать жизнеспособные отпечатки по сравнению с полимерами.

Для движения пальцем робота намотали экзоскелет из материала, содержащего спирт и шеллак. Этот материал реагирует на изменение преломления света, когда проходит сквозь палец и воздух вокруг него. Благодаря этому можно управлять желатиновым роботом с помощью сжатого воздуха. В ходе экспериментов ученым удалось заставить тентакль отталкивать предметы.

Однако остается несколько нерешенных проблем: желатин растворяется в воде и тает на высоких температурах. Тем не менее, хорошо, что робот изготавливается из доступных компонентов, что позволяет провести еще больше испытаний.