Ilmuwan Membuat Robot Bertenaga Mandiri, Berair Yang Berjalan Tanpa Listrik

Para ilmuwan di Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley Departemen Energi (Lab Berkeley) dan University of Massachusetts Amherst telah mengembangkan robot berair mandiri pertama yang dapat berjalan terus menerus tanpa listrik. 

Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Alam Kimia.

Robot "Berjalan di Air".

Robot cair "berjalan di air" ini dapat menyelam di bawah air untuk mengambil bahan kimia berharga sebelum muncul kembali untuk mengirimkannya berulang kali. 

Ini adalah teknologi pertama dari jenisnya yang bekerja terus menerus tanpa input listrik. Ini berpotensi digunakan sebagai sintesis kimia otomatis atau sistem pengiriman obat untuk obat-obatan.

Tom Russell adalah penulis senior penelitian, ilmuwan fakultas tamu, dan profesor sains dan teknik polimer dari University of Massachusetts Amherst. Dia memimpin program Adaptive Interfacial Assemblies Towards Structuring Liquids di Divisi Material Sciences Berkeley Lab.

“Kami telah memecahkan hambatan dalam merancang sistem robot cair yang dapat beroperasi secara mandiri dengan menggunakan bahan kimia untuk mengontrol daya apung objek,” kata Russell.

Menurut Russell, teknologi ini membantu memajukan "liquibots" secara signifikan, yang merupakan keluarga perangkat robot. Sebelumnya, para peneliti telah menunjukkan bahwa liquibots ini dapat melakukan tugas secara mandiri, tetapi hanya sekali. Orang lain dapat melakukan tugas secara terus menerus, tetapi membutuhkan listrik untuk beroperasi.

“Kami tidak perlu menyediakan energi listrik karena liquibots kami mendapatkan tenaga atau 'makanan' secara kimiawi dari media di sekitarnya,” kata Russell.

Menjalankan Eksperimen

Russell dan penulis pertama Ganhua Xie menjalankan serangkaian eksperimen di Divisi Ilmu Material Berkeley Lab. Xie adalah mantan peneliti pascadoktoral di Berkeley Lab dan saat ini menjadi profesor di Universitas Hunan di Tiongkok. 

Melalui percobaan ini, pasangan tersebut mengetahui bahwa "memberi makan" garam liquibots membuatnya lebih berat atau lebih padat daripada larutan cair yang mengelilinginya.

Co-investigator Paul Ashby dan Brett Helms di Molecular Foundry Berkeley Lab melakukan eksperimen tambahan yang mendemonstrasikan bagaimana liquibot mengangkut bahan kimia bolak-balik.

Liquibot hanya berdiameter 2 milimeter, dan karena lebih padat daripada larutan, mereka mengelompok di tengahnya dan mengisinya dengan bahan kimia pilihan. Ini menghasilkan reaksi yang menghasilkan gelembung oksigen, yang mengangkat liquibot ke permukaan. Reaksi lain terjadi yang menarik liquibot ke tepi wadah, di mana mereka dapat menurunkan muatannya.

Proses ini berlangsung berulang-ulang.

Liquibot dapat menyelesaikan berbagai tugas secara bersamaan tergantung pada formulasinya. Sementara beberapa dapat mendeteksi berbagai jenis gas di lingkungan, yang lain dapat bereaksi terhadap jenis bahan kimia tertentu. 

Selain aplikasi ini, liquibot juga dapat mengaktifkan sistem robotik yang otonom dan berkelanjutan yang diterapkan dalam aplikasi penemuan obat atau sintesis obat. 

Tim sekarang akan berupaya meningkatkan teknologi untuk sistem yang lebih besar sambil mengeksplorasi cara membuatnya beroperasi di permukaan padat.