Ilmuwan Menciptakan Robot Aqueous yang Dapat Berjalan Tanpa Listrik

Ilmuwan di Departemen Energi Laboratorium Nasional Berkeley (Berkeley Lab) dan Universitas Massachusetts Amherst telah mengembangkan robot aqueous yang dapat berjalan terus-menerus tanpa listrik.

Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature Chemistry.

Robot “Berjalan di Atas Air”

Robot cair ini dapat menyelam ke bawah air untuk mengambil bahan kimia berharga sebelum kembali ke permukaan untuk mengantarkannya berulang kali.

Teknologi ini adalah yang pertama dari jenisnya yang dapat berjalan terus-menerus tanpa input listrik. Ini dapat digunakan sebagai sistem sintesis kimia otomatis atau sistem pengiriman obat untuk farmasi.

Tom Russell adalah penulis senior penelitian ini, ilmuwan tamu, dan profesor ilmu polimer dan teknik dari Universitas Massachusetts Amherst. Ia memimpin program Adaptive Interfacial Assemblies Towards Structuring Liquids di Divisi Ilmu Bahan Berkeley Lab.

“Kami telah memecahkan hambatan dalam merancang sistem robotik cair yang dapat beroperasi secara otonom dengan menggunakan kimia untuk mengontrol apung sebuah benda,” kata Russell.

Menurut Russell, teknologi ini membantu kemajuan signifikan “liquibots,” yang merupakan keluarga perangkat robotik. Sebelumnya, peneliti telah menunjukkan bahwa liquibots dapat melakukan tugas secara otonom, tetapi hanya sekali. Yang lain dapat melakukan tugas terus-menerus, tetapi mereka memerlukan listrik untuk beroperasi.

“Kami tidak perlu menyediakan energi listrik karena liquibots kami mendapatkan kekuatan atau ‘makanan’ secara kimia dari media sekitar,” kata Russell.

Mengoperasikan Eksperimen

Russell dan penulis pertama Ganhua Xie menjalankan serangkaian eksperimen di Divisi Ilmu Bahan Berkeley Lab. Xie adalah peneliti pasca-doktor sebelumnya di Berkeley Lab dan saat ini profesor di Universitas Hunan, Cina.

Melalui eksperimen ini, pasangan itu menemukan bahwa “memberi makan” liquibots dengan garam membuat mereka lebih berat atau lebih padat daripada larutan cair yang mengelilinginya.

Penyelidik bersama Paul Ashby dan Brett Helms di Molecular Foundry Berkeley Lab melakukan eksperimen tambahan yang menunjukkan bagaimana liquibots mengangkut bahan kimia bolak-balik.

Liquibots hanya berdiameter 2 milimeter, dan karena mereka lebih padat daripada larutan, mereka berkumpul di tengah-tengah dan mengisi dengan bahan kimia yang dipilih. Ini menghasilkan reaksi yang menghasilkan gelembung oksigen, yang mengangkat liquibot ke permukaan. Reaksi lain terjadi yang menarik liquibots ke tepi wadah, di mana mereka dapat melepaskan muatan mereka.

Proses ini berulang terus-menerus.

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

Selain aplikasi ini, liquibots juga dapat memungkinkan sistem robotik otonom dan terus-menerus yang digunakan dalam penemuan obat atau aplikasi sintesis obat.

Tim sekarang akan memperbesar teknologi untuk sistem yang lebih besar sambil menjelajahi cara membuatnya beroperasi di permukaan padat.