Вчені розробили новий привід для м’яких роботів, що витримує екстремальні умови

Вчені зуміли створити новий привід для м’яких роботів, який демонструє вражаючі характеристики, здатні витримувати температури в діапазоні від −40°C до 120 °C, а також низький тиск. Цей привід успішно пройшов випробування у стратосфері на висоті понад 23 км, що відкриває нові можливості для використання таких роботів у космічному середовищі.

Про це повідомляє видання Interesting Engineering, яке детально описує результати дослідження. Дослідники зосередилися на розробці приводу, що дозволяє м’яким роботам працювати в умовах, де традиційні компоненти швидко виходять з ладу через різкі перепади температури та тиску. Це особливо актуально для середовища, подібного до стратосфери або відкритого космосу.

Основою нової розробки став спеціально оброблений силіконовий еластомер, який зберігає свою гнучкість, але водночас здатен витримувати екстремальні умови. М’які роботи, завдяки своїй легкості, гнучкості та безпечності, вважаються перспективними для авіаційної промисловості та досліджень на великій висоті, оскільки вони можуть безпечно взаємодіяти з крихким обладнанням.

Цей новий привід належить до категорії діелектричних еластомерних приводів, які перетворюють електричну енергію на механічний рух. Вони вже широко використовуються в м’якій робототехніці, але раніше їхнім слабким місцем була ненадійність в складних умовах. Дослідники вирішили цю проблему, використавши новий метод з'єднання молекул у матеріалі.

Зокрема, для створення міцніших зв’язків у силіконі було застосовано ультрафіолетове світло та платиновий каталізатор. Цей підхід дозволив значно підвищити стійкість матеріалу до навантажень та перепадів температури. У лабораторних умовах новий матеріал продемонстрував працездатність при температурах від −40°C до 120 °C і в умовах майже повного вакууму, що імітує верхні шари атмосфери або космос.

Після лабораторних випробувань привід було інтегровано в м’які роботизовані захвати, які потім протестували під час польотів на аеростатах. Ці системи успішно функціонували в стратосфері на висоті понад 23 км, де спостерігається дуже низький тиск і холодні температури. Результати експериментів свідчать про те, що такі приводи можуть надійно працювати в умовах, близьких до космічних, що відкриває нові горизонти для використання м’яких роботів у дослідженнях на великій висоті та в космічних місіях.

Дослідники також висловили сподівання, що цей підхід можна буде застосувати до інших силіконових матеріалів, щоб підвищити їхню міцність та сумісність із технологією 3D-друку. Це може в подальшому розширити можливості використання м’яких роботів у різних сферах, включаючи космічні дослідження.