Можно ли создать робота, который собирает клубнику и не мнет ни одной ягоды? Китайские учёные считают, что да — и уже сделали первый шаг к этому будущему.
Традиционные гидрогели — мягкие, водянистые, но при сильном растяжении теряют форму и становятся непригодными. Это мешает использовать их в робототехнике и медицине, где важны циклы "растяжение — сжатие". Но команда Лили Чен из Университета Цинхуа представила иной подход.
Исследователи разработали полиэлектролитный гидрогель с уникальной структурой: в него встроены полимерные "шарики", соединённые атомами углерода — словно нити жемчуга. Эти элементы расплетаются при растяжении и возвращаются назад, как только нагрузка снижается.
Благодаря этому новшеству:
Во время экспериментов 30-сантиметровый фрагмент геля вытягивался до пяти метров и сжимался обратно за считанные секунды. Двухсантиметровый диск увеличивался в объёме в 100 раз. Такая эластичность открывает путь к созданию новых роботов.
"Наш гидрогель идеально подходит для многофункциональных пневматических захватов", — подчеркнули авторы.
Созданные из геля мягкие захваты показали отличные результаты: они бережно собирали клубнику и продолжали работать, даже будучи проколотыми или раздавленными. Это особенно важно для задач, где жёсткие манипуляторы не справляются — например, в:
Сегодняшние мягкие пластики быстро выходят из строя под нагрузкой. Новый материал способен изменить это: он не просто работает лучше — он адаптируется, выдерживает стресс и возвращается к исходной форме. Это открывает дорогу к созданию "умных" роботов нового поколения, готовых действовать там, где жёсткая механика бессильна.
Уточнения
Робототе́хника (от робот и техника; англ. robotics - роботика, роботехника) — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой развития производства.