Peneliti Dapat Mengontrol dan Mengubah Bentuk Robot Lunak Secara Jarak Jauh

 Peneliti dari Universitas North Carolina State dan Universitas Elon telah mengembangkan teknik baru untuk mengontrol dan mengubah bentuk robot lunak secara jarak jauh. Mereka dapat mengontrol robot, mengunci mereka dalam satu posisi, dan mengubah mereka sehingga mereka dapat menjadi bentuk yang berbeda. Tim peneliti dapat mengembangkan ini dengan menggunakan cahaya dan medan magnet. 

Joe Tracy, salah satu profesor ilmu material dan teknik di NC State dan penulis makalah tentang penelitian baru, berbicara tentang perkembangan ini. 

“Kami sangat bersemangat tentang kemampuan mengubah bentuk,” katanya. “Dengan mengatur sifat bahan, kami dapat mengontrol gerakan robot lunak secara jarak jauh; kami dapat membuatnya mempertahankan bentuk tertentu; kami dapat kemudian mengembalikan robot ke bentuk aslinya atau mengubah gerakannya lebih lanjut; dan kami dapat melakukan semua hal ini berulang kali. Semua hal itu sangat berharga, dalam hal kegunaan teknologi ini dalam bidang biomedis atau aerospasial.” 

Robot lunak yang digunakan oleh peneliti dibuat dari polimer yang ditanam dengan partikel magnetik besi. Biasanya, bahan ini tidak fleksibel dan tetap dalam bentuknya. Yang berbeda tentang bahan yang digunakan oleh peneliti adalah bahwa ketika mereka memanaskannya dengan menggunakan cahaya dari dioda pemancar cahaya (LED), polimer menjadi lentur. 

Peneliti kemudian menggunakan medan magnet untuk mengubah dan mengontrol bentuk robot lunak secara jarak jauh. Setelah robot berada dalam bentuk yang diinginkan, mereka menghapus cahaya LED. Setelah cahaya dihapus, robot menjadi kaku lagi. Kali ini, robot berada dalam bentuk baru. Cahaya LED kemudian diterapkan kembali, dan mereka menghapus medan magnet. Pada titik ini, robot lunak dapat kembali ke bentuk aslinya. Jika mereka tidak ingin robot kembali ke bentuk aslinya, mereka dapat menerapkan cahaya lagi dan menggunakan medan magnet untuk membuat bentuk lain. 

Robot lunak yang lentur ini memiliki potensi untuk digunakan dalam banyak hal. Peneliti dapat menggunakan mereka untuk mengangkat dan mengangkut benda, dan mereka juga digunakan sebagai kantilever. 

Jessica Liu, penulis utama makalah, berbicara tentang teknik baru ini. 

“Kami tidak terbatas pada konfigurasi biner, seperti penggenggam yang terbuka atau tertutup,” katanya. “Kami dapat mengontrol cahaya untuk memastikan bahwa robot akan mempertahankan bentuknya pada titik tertentu.”

Peneliti juga membuat model komputasi. Ini dapat digunakan untuk membuat proses desain robot lunak yang lebih cepat dan efisien. Mereka dapat mengatur bentuk robot, ketebalan polimer, jumlah partikel besi dalam polimer, dan ukuran serta arah medan magnet. Semua ini dapat dilakukan sebelum mereka membuat prototipe. 

“Langkah selanjutnya termasuk mengoptimalkan polimer untuk aplikasi yang berbeda,” kata Joe Tracy. “Misalnya, mengatur polimer yang merespons pada suhu yang berbeda untuk memenuhi aplikasi tertentu.” 

Makalah peneliti dipublikasikan dalam jurnal Science Advances. Judulnya adalah “Photothermally Magnetically Controlled Reconfiguration of Polymer Composites for Soft Robotics.” 

Penulis tambahan termasuk Jonathan Gillen, mantan mahasiswa sarjana di NC State; Sumeet Mishra, mantan mahasiswa Ph.D. di NC State; dan Benjamin Evans, profesor fisika di Universitas Elon.