У Швеції розробили м’якого робота для дослідження Марса і трубопроводів

Дослідники з Гетеборзького університету створили м’якого робота, який пересувається без жодної жорсткої деталі, шарніра чи електродвигуна. Прототипом для розробки стала гусениця землеміра — вона рухається завдяки послідовному скороченню і розтягуванню тіла. Саме цей принцип ліг в основу нового пристрою, який, на думку авторів, у майбутньому зможе самостійно обстежувати трубопроводи та досліджувати поверхню Марса.

Робот належить до галузі м’якої робототехніки — напряму, де замість металевих конструкцій використовуються гнучкі матеріали, що імітують властивості живих організмів. Такий підхід дозволяє долати обмеження традиційних машин і відкриває можливості для роботи в середовищах, недоступних для звичайної техніки.

Основу пристрою становить штучний м’яз із чергуванням шарів вуглецевих електродів і полімерного матеріалу. Коли до конструкції подається невелика електрична напруга, полімер розширюється — так само, як справжній м’яз. Після відключення струму матеріал повертається до вихідної форми. Дослідник Харі Пракаш Танабалан зібрав п’ятишарову структуру з полімеру і вуглецю завтовшки приблизно з людську волосину, а потім згорнув її у циліндр — так і з’явився штучний м’яз, здатний подовжуватися та скорочуватися під дією електричних імпульсів.

Щоб перетворити ці пульсуючі рухи на поступальне переміщення, між кінцями циліндра закріпили гнучку пластикову дугу. Вона дозволяє роботу чіплятися за рельєфну поверхню і поступово просуватися вперед — точнісінько як гусениця. Випробування підтвердили: під напругою штучний м’яз подовжується приблизно на 10%, а після відключення повертається до початкового стану. Пристрій стабільно рухається впоперек борозенок на рифленій поверхні незалежно від кута їхнього розташування.

Окремо вчені перевірили міцність конструкції. Робота прокололи голками наскрізь — але він продовжив рухатися. Це стало можливим завдяки захисному шару вуглецевих нанотрубок: їхня мережа дозволяє електричним сигналам обходити пошкоджені ділянки і підтримувати роботу решти конструкції.

Під час тестування прототип працював по чотири години на день упродовж понад чотирьох місяців і не показав жодного помітного погіршення характеристик. Така довговічність робить технологію перспективною для тривалих автономних операцій — наприклад, обстеження каналізаційних систем або промислових трубопроводів із вбудованою камерою.

Автори розробки також вважають, що м’які роботи такого типу здатні витримувати космічну радіацію, а отже, можуть стати кандидатами для майбутніх місій на Марс. Технологія ще потребує доопрацювання, однак дослідники переконані: вона відкриває шлях до нового покоління біологічно натхнених роботів для роботи в екстремальних умовах.