a, Kontinuerlig familj av jämviktstillstånd erhållna för en baromorf under olika tryck. b, Motsvarande nätverk av kanaler inbäddade i plattan. Kanaler är mer koncentrerade i den centrala delen av skivan, vilket leder till en taggig struktur när den väl är uppblåst. c, Dynamisk respons:aktivering vid ungefär 3 Hz av det pneumatiska systemet (tilläggsvideo 6). Skala staplar, 2 cm. Kreditera: Naturmaterial (2018). DOI:10.1038/s41563-018-0219-x
Ett litet team av forskare vid ESPCI Paris har kommit på ett sätt att kombinera pneumatik med en hydrogel för att skapa en baromorf för mjuka robotapplikationer - en baromorf är ett mjukt material som självkonfigureras när det blåses upp. I deras papper publicerad i tidskriften Naturmaterial , gruppen beskriver sin forskning och sina geometriska skapelser. Efi Efrati med Weizmann Institute of Science har skrivit en nyhet och synpunkter om arbetet som gjorts av teamet i samma tidskriftsnummer.
I den oändliga strävan att skapa robotar som är allt mer kapabla, robotiker har ofta inspirerats av varelser som naturen har designat. Att försöka efterlikna människor är ett populärt forskningsområde, liksom att kopiera fyrbenta varelser. Efrati noterar att de flesta sådana djur har en sak gemensamt - stela delar av deras anatomi som arbetar mot andra stela delar producerar rörelse - ben i lederna, till exempel. Men som Efrati också noterar, det finns ett annat forskningsområde fokuserat på utvecklingen av mjukare komponenter som manipuleras utan styvare komponenter – som maneter, till exempel, eller blommor. Tyvärr, framstegen på detta område har varit ganska långsamma – mjuka maskiner tenderar att reagera långsamt på grund av manöverproblem. Och de tenderar också att ha begränsade grader av rörelse och slits ut snabbt. I denna nya ansträngning, forskarna har kommit fram till ett nytt tillvägagångssätt för att skapa mjuka maskiner – som kombinerar hydrogelernas böjbarhet med lufttryckets kraft. De kallar sina skapelser baromorfer, och de har visat att de kan användas för att skapa mjuka maskiner i många olika former.
Varje baromorf är i huvudsak ett ark av hydrogel med kanaler inuti det. I sitt initiala avslappnade tillstånd, det är vanligtvis platt. När luft pumpas in, den leds genom kanalerna på ett sådant sätt att den blåser upp baromofen till en önskad form. Kanalerna är designade med hjälp av ett datorprogram, som också hanterar bildningen av den resulterande produkten. För att bevisa användbarheten av deras metod, forskarna skapade baromorfer som var formade som skålar, en sadel och till och med ett mänskligt ansikte.
© 2018 Science X Network