Для того чтобы полностью раскрыть свой потенциал, мягкие роботизированные устройства не могут состоять только из жестких электронных компонентов, заключенных в мягкую резину. В этом может помочь новый материал, который является мягким, самовосстанавливающимся и электропроводящим.
Разработанный группой ученых из Университета Карнеги-Меллона, материал состоит из желатиновой основы из поливинилового спирта и бората натрия, в которую встроены микрочастицы серебра и капли жидкого металла на основе галлия. Кроме того, в него добавлен этиленгликоль для предотвращения высыхания.
Материал не только способен проводить электрический ток, но и может быть растянут на 400% без разрыва. Кроме того, если кусок материала разрезать на две части, он может механически и электрически соединиться обратно.
В ходе испытаний полоска материала была использована для подключения батареи к двигателю на внешней стороне мягкого тела робота-улитки. Когда полоска была разрезана до конца (при этом два отрезанных конца все еще касались друг друга), скорость улитки упала более чем на 50%. После того как концы «зажили», скорость увеличилась до 68% от первоначальной.
В другом испытании две полоски геля сначала использовались для передачи электрического тока к двигателю игрушечного автомобиля. Затем ученые вырезали части из середины обеих полосок, соединили обрезанные концы полосок вместе, чтобы возобновить питание мотора, и использовали две вырезанные части для питания светодиода на крыше автомобиля.
Наконец, небольшие кусочки материала были использованы вместо традиционных жестких электродов для получения показаний электромиографии (ЭМГ) с различных участков тела добровольца.
«Вместо того, чтобы подключать электроды для биомониторинга к аппаратуре, установленной на тележке, наш гель можно использовать в качестве биоэлектрода, который напрямую взаимодействует с электроникой, установленной на теле, и может собирать информацию и передавать ее по беспроводной связи, — говорит ведущий ученый, профессор Кармель Маджиди. — Было бы интересно увидеть роботов с мягким телом, используемых для мониторинга труднодоступных мест — будь то улитка, которая может следить за качеством воды, или слизень, который может ползать по нашим домам в поисках плесени».
Статья об исследовании была опубликована в журнале Nature Electronics.
Источник: robogeek.ru