Johns Hopkins-lag utvikler geléaktig robot drevet av temperatur

Forskere ved Johns Hopkins University har utviklet en geléaktig robot som kan krype og som bare er drevet av temperaturforandring og en innovativ design. Den nye roboten hjelper med å bringe høyere nivåer av intelligens til feltet for myke roboter.

Forskningen ble publisert i Science Robotics.

David Gracias er seniorforfatter av forskningen og professor i kjemisk og biomolekylær ingeniørkunst ved Johns Hopkins.

“Dette ser veldig enkelt ut, men dette er et objekt som beveger seg uten batterier, uten ledninger, uten en ekstern strømkilde av noen type – bare på svelling og krymping av gel”, sa Gracias. “Vår studie viser hvordan manipulering av form, dimensjoner og mønster på gel kan justere morfologi for å inkorporere en type intelligens for lokomosjon.”

Nye og fremvoksende robotteknologier

Uværens evne til å lage roboter av mykere materialer presenterer en hindring i jakten på menneskelignende roboter så vel som biologiske anvendelser. Tradisjonelle roboter er laget hovedsakelig av metall- og plastrammer, som mangler fleksibiliteten som er nødvendig for å manøvrere lett og simulere vanlige menneskelige bevegelser.

Fremvoksende teknologier prøver å justere og konstruere disse materialene for å ligne menneskelige deler nærmere, men det er fortsatt et område som kunne bli betydelig forbedret. En overgang til et mykere materiale, sannsynligvis med en mer mekanisk base, kunne åpne dører mot biomedisinske fremsteg. Samarbeidende robotteknologi mellom ulike disipliner er nøkkel til å gjøre dette skje.

Vannbaserte geléer

En av de mest lovende materialene som brukes til myke roboter er vannbaserte geléer, som forskere har demonstrert kan svulme eller krympe i respons til temperatur og kan brukes til å lage smarte strukturer. Johns Hopkins-laget viste for første gang hvordan svelling og krymping av disse geléene kan manipuleres for å flytte roboter på flate overflater, eller for å få dem til å krype i bestemte retninger.

Gel-robotene ble laget ved hjelp av 3D-utskrift, og laget sier at de ville være enkle å masseprodusere. Det er mange potensielle anvendelser, som å bevege seg på overflater gjennom menneskekroppen for å levere målrettet medisin. De kunne også fungere som marine roboter ved å overvåke og patruljere havoverflaten.

Gracias ønsker nå å trene gel-robotene til å krype i respons til variasjoner i menneskelige biomarkører og biokjemiske stoffer, samt å teste andre former og inkorporere kameraer og sensorer på deres kropp.