Ilmuwan Menciptakan Robot Akuatik yang Dapat Berjalan Tanpa Listrik

Ilmuwan di Departemen Energi’s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) dan University of Massachusetts Amherst telah mengembangkan robot akuatik 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 kimia berharga sebelum kembali ke permukaan untuk mengirimkannya 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, ilmuwan fakultas tamu, dan profesor ilmu polimer dan teknik dari University of Massachusetts Amherst. Ia memimpin program Adaptive Interfacial Assemblies Towards Structuring Liquids di Divisi Materials Sciences Berkeley Lab.

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

Menurut Russell, teknologi ini membantu kemajuan signifikan “liquibots”, yang merupakan keluarga perangkat robot. Sebelumnya, peneliti telah menunjukkan bahwa liquibots dapat melakukan tugas secara otonom, tetapi hanya sekali. Yang lain dapat melakukan tugas secara 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.

https://www.youtube.com/watch?v=BdS72O2c9nQ

Mengoperasikan Eksperimen

Russell dan penulis pertama Ganhua Xie menjalankan serangkaian eksperimen di Divisi Materials Sciences Berkeley Lab. Xie adalah mantan peneliti postdoctoral di Berkeley Lab dan saat ini profesor di Hunan University di Cina.

Melalui eksperimen ini, pasangan itu menemukan bahwa “memberi makan” liquibots 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 kimia bolak-balik.

Liquibots hanya berdiameter 2 milimeter, dan karena mereka lebih padat daripada larutan, mereka berkumpul di tengah-tengah dan mengisi dengan 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.

Proses ini terjadi berulang kali.

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 kimia tertentu.

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

Tim sekarang akan melihat untuk meningkatkan teknologi untuk sistem yang lebih besar sambil menjelajahi bagaimana membuatnya beroperasi di permukaan padat.