ジョンズ・ホプキンス大学チームが温度変化で動くゲル状ロボットを開発

ジョンズ・ホプキンス大学の研究者は、温度変化と革新的な設計のみで動くゲル状ロボットを開発しました。この新しいロボットは、ソフトロボティクスの分野に高いレベルの知能をもたらすのに役立ちます。

この研究は、Science Roboticsに掲載されています。

デビッド・グラシアスは、この研究の筆頭著者であり、ジョンズ・ホプキンス大学の化学および生物分子工学の教授です。

「とてもシンプルに見えるが、これは電池、配線、外部電源なしに動く物体です。ただし、ゲルの膨張と収縮のみで動きます。私たちの研究は、形状、寸法、パターンの操作が、移動のための知能を体現するためにどのように利用できるかを示しています」とグラシアスは述べています。

新しいロボティクス技術

柔らかい材料でロボットを作ることができないことは、人間のようなロボットや生物学的応用を探求する上で大きな障害となります。従来のロボットは、主に金属やプラスチックのフレームで作られており、人間の動きを模倣するために必要な柔軟性が不足しています。

新しい技術は、これらの材料を人間の部品に近づけるために調整し、設計しようとしていますが、まだ改善の余地があります。より機械的な基礎を持つ柔らかい材料への移行は、生物医学的進歩の扉を開く可能性があります。さまざまな分野の協力的なロボティクス努力が、これを実現するための鍵となります。

水性ゲル

ソフトロボティクスで使用される最も有望な材料の1つは、温度に応じて膨張または収縮することができる水性ゲルです。研究者は、これらのゲルを利用してスマートな構造を作成することができます。ジョンズ・ホプキンス大学のチームは、ゲルの膨張と収縮を操作して、ロボットを平面上で動かしたり、特定の方向に這わせることができることを初めて実証しました。

ゲルボットは3Dプリンティングによって作成され、チームによると、大量生産することが容易であるということです。人間の体内を移動して標的となる薬を投与したり、海洋の表面を監視してパトロールするマリンロボットとして使用することができるなどの多くの潜在的な応用があります。

グラシアスは、ゲルボットを人間のバイオマーカーと生化学的変化に応じて這わせるように訓練したいと考えています。また、他の形状をテストし、ボディにカメラとセンサーを組み込むことも計画しています。