Мягкие роботы динофлагелляты разрабатываются учёными

Мягкие роботы динофлагелляты разрабатываются учёными

Учёный мир сообщает о разработке, представляющей интерес для технологии мягкие роботы. Разработанное устройство содержит водоросли, которые показывают электрическую активность при механическом воздействии. Например, если устройство работает на сжатие, на сгиб, растяжение или скручивание, водоросли начинают излучать свет. Такого рода система идеально подходит под внедрение в систему исследования морских (океанических) глубин и иных условий, где отсутствует свет.

Мягкие роботы автономного электроснабжения

Как утверждают разработчики, система не нуждается в источнике электропитания, учитывая автономную генерацию электричества. Что примечательно, идею под изобретение разработчики получили на море, где однажды заметили необычное свечение воды. Такое же явление, получившее название — биолюминесцент, иногда проявляется в моменты приливов.

Путём исследований выяснилось: свет дают одноклеточные водоросли, так называемые динофлагелляты. Причём светиться водоросли начинают только под механическим воздействием океанических волн. Другими словами — деформация и напряжение оказывают влияние на поведение материала.

В общем, учёные-биологи решили использовать такое естественное свечение в собственных целях. В частности, для внедрения в конструкции мягких роботов, чтобы заставить работать без аккумуляторного электричества.

С целью исследований, создали прототип на мягкий робот, внутрь полости мягкого материала которого ввели культуральный раствор динофлагеллята. Материал допускает любые формы, что подтвердилось тестированием. Тестировались, в частности:

  • листовые структуры,
  • X-образные структуры,
  • мешкообразный материал.

Когда любая из таких структур сжимается, растягивается, деформируется, заложенные внутри динофлагелляты в виде раствора начинают течь. Механическое напряжение потока оказывает воздействие на динофлагелляты, что вызывает свечение. Как подчеркнули разработчики, дизайн здесь имеет шероховатую внутреннюю текстуру.

Динофлагелляты и способы регулировки света

Шероховатость структуры в некоторой степени регулирует поток жидкости внутри, а также увеличивает прочность материала. Чем выше сила потока, тем большее механическое напряжение  испытывают динофлагелляты. Соответственно, имеет место более яркое свечение.

Высокая чувствительность роботизированной системы способствует началу процессу свечения даже при малых уровнях вибраций. Например, в условиях обдува лёгким летним ветерком. Этот пример показывает потенциально возможным применение воздушного потока для генерации света. Исследовательской группой тестировались также магниты, как инструменты управления движениями под нагрузкой.


При помощи информации: UCSD