Plovoucí měkké roboty mohli odstranit ropu a kontaminanty z vody

Inženýři z University of California – Riverside vytvořili plovoucí robotický film, který by mohl být vyučen k čištění ropných skvrn na moři nebo odstranění kontaminantů z pitné vody.

Nový film, který je poháněn světlem a palivem z vody, by mohl být nasazen neomezeně dlouho, aby čistil vzdálené oblasti. To je zásadní, protože mnoho z těchto oblastí nemá žádné místo pro dobíjení.

Výzkum byl zveřejněn v Science Robotics.

Udržitelné měkké roboty

Zhiwei Li je chemik z UCR.

“Naše motivace byla udělat měkké roboty udržitelnými a schopnými přizpůsobit se samy změnám v prostředí. Pokud se používá sluneční světlo pro pohon, tato stroj je udržitelná a nebude vyžadovat další zdroje energie,” řekl Li. “Film je také opakovaně použitelný.”

Film se jmenuje Neusbot, pojmenovaný podle kategorie zvířat, která zahrnuje vodní skokany. Hmyz, jako jsou tyto, mohou se pohybovat po povrchu jezer a pomalu tekoucích potoků pomocí pulzujícího pohybu, který vědci byli schopni replikovat s Neusbot.

Toto není první film, který se ohýbá v reakci na světlo, ale předchozí verze nebyly schopny generovat nastavitelnou a mechanickou oscilaci, kterou Neusbot může. Pomocí tohoto pohybu může fungovat na jakékoli vodní ploše.

“Není mnoho metod, jak dosáhnout tohoto ovladatelného pohybu pomocí světla. Řešili jsme problém s trojvrstvým filmem, který se chová jako parní stroj,” řekl Li.

Světlo jako zdroj energie

Neusbot používá podobný princip jako rané vlaky, aby ho poháněl. Nicméně, místo použití páry z vroucí vody k pohonu jeho pohybu, spoléhá se na světlo jako zdroj energie.

Střední vrstva filmu je porézní a může držet vodu, stejně jako oxid železa a nanoroury mědi. Světelná energie se převádí na teplo díky nanorourám, které vypařují vodu a pohání pulzující pohyb přes povrch vody.

Neurobot je také imunní vůči vlnám oceánu, které by ho mohly přemoci, protože spodní vrstva je hydrofobní. To znamená, že se vždy vrátí na povrch. Nanomateriály mohou také vydržet vysoké koncentrace soli bez poškození.

“Jsem si jistý jejich stabilitou ve vysokých solných situacích,” řekl Li.

Směr Neusbotu je řízen změnou úhlu jeho světelného zdroje. S pomocí slunečního světla se robot pohybuje dopředu, ale s dalšími světelnými zdroji může být Neurobot řízen, aby plaval a čistil.

Jeho současná verze má tři vrstvy a tým chce nakonec otestovat čtvrtou vrstvu, která by mohla absorbovat ropu nebo jiné chemikálie.

“Obvykle lidé posílají lodě na místo ropné skvrny, aby čistili ručně. Neusbot mohl by dělat tuto práci jako robotický vysavač, ale na povrchu vody,” řekl Li.

Tým také chce pokusit se řídit robotův oscilační režim přesněji, stejně jako mu dát složitější pohyb.

“Chceme demonstrovat, že tyto roboty mohou dělat mnoho věcí, které předchozí verze nedosáhly,” uzavřel Li.