Đội ngũ Johns Hopkins Tạo Robot Gelatinous Được Cung Cấp Năng Lượng Bằng Nhiệt Độ

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins đã phát triển một robot gelatinous có thể bò và chỉ được cung cấp năng lượng bằng thay đổi nhiệt độ và một thiết kế sáng tạo. Robot mới này đang giúp đưa mức độ thông minh cao hơn vào lĩnh vực robot mềm.

Nghiên cứu này đã được công bố trên Science Robotics.

David Gracias là tác giả chính của nghiên cứu và là giáo sư kỹ thuật hóa học và sinh học tại Johns Hopkins.

“Nó似乎 rất đơn giản nhưng đây là một vật thể di chuyển mà không cần pin, không cần dây, không cần nguồn cung cấp năng lượng bên ngoài nào — chỉ dựa trên sự phồng lên và co lại của gel,” Gracias nói. “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy làm thế nào việc điều khiển hình dạng, kích thước và tạo mẫu của gel có thể điều chỉnh hình thái để thể hiện một loại trí thông minh cho di chuyển.”

Công Nghệ Robot Mới Và Nổi Bật

Khả năng không thể tạo ra robot từ vật liệu mềm hơn là một chướng ngại vật trong việc tìm kiếm robot giống con người cũng như các ứng dụng sinh học. Các robot truyền thống được làm chủ yếu từ khung kim loại và nhựa, thiếu sự linh hoạt cần thiết để di chuyển dễ dàng và mô phỏng các chuyển động của con người.

Các công nghệ mới đang cố gắng điều chỉnh và thiết kế lại các vật liệu này để giống với các bộ phận của con người hơn, nhưng nó vẫn còn là một lĩnh vực có thể được cải thiện rất nhiều. Một sự thay đổi hướng tới vật liệu mềm hơn, có thể với một cơ sở cơ học hơn, có thể mở ra cánh cửa cho các tiến bộ sinh học. Nỗ lực hợp tác giữa các lĩnh vực khác nhau là chìa khóa để thực hiện điều này.

Gel Dựa Trên Nước

Một trong những vật liệu hứa hẹn nhất được sử dụng cho robot mềm là gel dựa trên nước, mà các nhà nghiên cứu đã chứng minh có thể phồng lên hoặc co lại khi phản ứng với nhiệt độ và có thể được sử dụng để tạo ra các cấu trúc thông minh. Đội ngũ Johns Hopkins đã chỉ ra lần đầu tiên làm thế nào sự phồng lên và co lại của gel này có thể được điều khiển để di chuyển robot trên bề mặt phẳng, hoặc để làm cho chúng bò theo một hướng nhất định.

Các gelbot được tạo ra bằng cách in 3D, và đội ngũ cho biết chúng sẽ dễ dàng sản xuất hàng loạt. Có nhiều ứng dụng tiềm năng, chẳng hạn như di chuyển trên bề mặt qua cơ thể con người để cung cấp thuốc mục tiêu. Chúng cũng có thể hoạt động như robot biển bằng cách giám sát và tuần tra bề mặt đại dương.

Gracias hiện muốn đào tạo các gelbot để bò lại với các biến thể trong biomarker và hóa chất sinh học của con người, cũng như thử nghiệm các hình dạng khác và tích hợp máy ảnh và cảm biến vào cơ thể của chúng.