Международная группа учёных-исследователей из Университета Инха (Южная Корея) и Университета Питтсбурга (США) обнаружила новый материал, преобразующий ультрафиолетовый свет в движение.
Это плёнка, изготовленная из жидкокристаллического полимера TN – Twisted Nematic.
«Наши предварительные изыскания показали, что гибкими полимерами можно управлять с помощью света. При этом мы знали, что хороший робот получится только в том случае, если нам удастся тонко контролировать движение его конечностей», – рассказывает профессор Школы инжиниринга при Университете Питтсбурга Рави Шанкар.
Команда рассматривала различные инструменты для управления искусственными мышцами, включая магнитные поля, акустические колебания и тепло, для того, чтобы избежать нагромождения моторчиков, механических передач, проводов и датчиков. Свет оказался наилучшим вариантом, поскольку он распространяется с огромной скоростью и им легко управлять.
Найденный учёными гибкий ЖК-полимер обнаружил способность сворачиваться в спирали под воздействием ультрафиолетового излучения. В модели робота он используется как мышечный механизм. При этом рабочие полоски полимера имеют небольшие размеры – около 15 мм в длину и 1,25 мм в ширину. И они могут менять форму достаточно быстро – на несколько миллиметров в секунду.
Изготовленный в лаборатории простейший робот-«червяк» освоил подъём по стеклу, наклонённому на угол 15° к горизонту.
«Способность гибких полимеров менять форму под воздействием света открывает новое поле для развития “мягких” роботов. Избавляясь от массивных батарей, лишних движущихся частей и различных вспомогательных механизмов, мы сможем создать робота для таких ответственных задач, как научные исследования в космосе и других экстремальных условиях», – объясняет доктор Шанкар.
Сегодня ЖК-полимер при сокращении не даёт большой силы и не позволяет тонко управлять движением. Учёные работают, чтобы разрешить эти проблемы.
