Pływające miękkie roboty mogą usunąć ropę i zanieczyszczenia z wody

Inżynierowie z University of California – Riverside stworzyli pływającą, roboczą folię, która może być szkolona do oczyszczania rozlewów ropy na morzu lub usuwania zanieczyszczeń z wody pitnej.

Nowa folia, która jest zasilana światłem i napędzana wodą, może być rozmieszczona nieograniczenie w celu oczyszczania odległych obszarów. Jest to kluczowe, biorąc pod uwagę fakt, że wiele z tych obszarów nie ma możliwości ładowania.

Badania zostały opublikowane w Science Robotics.

Zrównoważone miękkie roboty

Zhiwei Li jest chemikiem z UCR.

“Naszym motywem było uczynienie miękkich robotów zrównoważonymi i zdolnymi do adaptacji do zmian w środowisku. Jeśli światło jest używane jako źródło zasilania, ta maszyna jest zrównoważona i nie wymaga dodatkowych źródeł energii”, powiedział Li. „Folia jest również wielokrotnie używalna.”

Folia nazywa się Neusbot, nazwana od kategorii zwierząt, które obejmują wodne skoczki. Owady takie jak te mogą poruszać się po powierzchni jezior i wolno płynących strumieni, używając pulsującego ruchu, który naukowcy byli w stanie odtworzyć z Neusbot.

To nie jest pierwsza folia, która ugina się w odpowiedzi na światło, ale poprzednie wersje nie były w stanie wygenerować regulowanego i mechanicznego drgania, jakie Neusbot może. Dzięki temu ruchowi może funkcjonować na każdej powierzchni wody.

“Nie ma wielu metod, aby osiągnąć ten kontrolowany ruch za pomocą światła. Rozwiązaliśmy problem za pomocą trójwarstwowej folii, która zachowuje się jak silnik parowy”, powiedział Li.

Światło jako źródło zasilania

Neusbot używa podobnej zasady do wczesnych pociągów, aby go napędzać. Jednak zamiast używać pary z wrzącej wody do napędzania swojego ruchu, opiera się na świetle jako źródle zasilania.

Środkowa warstwa folii jest porowata i może zawierać wodę, a także tlenek żelaza i nanopręty miedzi. Energia świetlna jest przekształcana w ciepło dzięki nanoprętom, które parują wodę i napędzają pulsujący ruch po powierzchni wody.

Neurobot jest również odporny na fale morskie, które mogą go przewrócić, dzięki temu, że dolna warstwa jest hydrofobowa. Oznacza to, że zawsze wróci na powierzchnię. Nanomateriały mogą również wytrzymać wysokie stężenia soli bez uszkodzenia.

“Jestem pewien ich stabilności w sytuacjach o wysokim stężeniu soli”, powiedział Li.

Kierunek Neusobota jest kontrolowany przez zmianę kąta jego źródła światła. Z mocą słońca robot porusza się do przodu, ale z dodatkowym źródłem światła, Neurobot może być kontrolowany, aby pływał i czyścił.

Jego bieżąca wersja ma trzy warstwy, a zespół chce ostatecznie przetestować czwartą warstwę, która mogłaby absorbować ropę lub inne chemikalia.

“Zwykle ludzie wysyłają statki na miejsce rozlewów ropy, aby oczyścić ręcznie. Neusbot mógłby wykonać tę pracę jak robot-piaskownik, ale na powierzchni wody”, powiedział Li.

Zespół chce również spróbować kontrolować tryb drgania robota w sposób bardziej precyzyjny, a także nadać mu bardziej złożony ruch.

“Chcemy udowodnić, że te roboty mogą wykonać wiele rzeczy, których poprzednie wersje nie osiągnęły”, zakończył Li.