Mød verdens første fuldstændig bløde robot

Forskere bruger et genialt design til at lave en blød robot, der bevæger sig af sig selv.8. december 2016

Octobot'en ​​er en squishy lille robot, der passer i din håndflade og ligner noget i en godtepose fra et barns fødselsdagsfest. Men på trods af dets finurlige navn og lille størrelse repræsenterer denne bot et forbløffende fremskridt inden for robotteknologi.

Ifølge Harvard-forskerne, der skabte den, er det den første bløde robot, der er fuldstændig selvstændig. Den har ingen hårde elektroniske komponenter – ingen batterier eller computerchips – og bevæger sig uden at være bundet til en computer.



Hacking af det biologiske ur

Denne historie var en del af vores januar 2017-udgave

  • Se resten af ​​problemet
  • Abonner

Octobot er dybest set et pneumatisk rør med et meget sødt ydre. For at få det til at bevæge sig pumpes hydrogenperoxid - meget mere koncentreret end den slags i dit medicinskab - ind i to reservoirer inde i midten af ​​octobotens krop. Tryk skubber væsken gennem rør inde i kroppen, hvor den til sidst rammer en linje af platin, der katalyserer en reaktion, der producerer en gas. Derfra udvider gassen sig og bevæger sig gennem en lille chip kendt som en mikrofluidisk controller. Den leder skiftevis gassen ned ad den ene halvdel af octobotens tentakler ad gangen.

Den vekslende frigivelse af gas er det, der får botten til at lave, hvad der ligner en lille dans, idet den vrikker med sine tentakler op og ned og bevæger sig rundt i processen. Octobot kan bevæge sig i omkring otte minutter på en milliliter brændstof.

Så hvordan bygger man overhovedet sådan noget? Du skal lave alle delene selv, siger Ryan Truby, en kandidatstuderende i Jennifer Lewis' laboratorium på Harvard, hvor materialerne halvdelen af ​​denne forskning finder sted. Formen til blæksprutteformen og den mikrofluidiske chip var blandt de ting, der blev udviklet i nærheden i Robert Woods' laboratorium.

Octobot er lavet af materialer, som de fleste mikrofluidiklaboratorier har ved hånden. Men det tog forskerne 300 forsøg at få opskriften rigtigt. Først placerer de en mikrofluidisk chip i en tom, specialfremstillet blæksprutteform. Derefter hælder de en silikoneblanding i formen, der dækker chippen. Efter at de har brugt en 3D-printer til at sprøjte blækstriber ind i silikonen, bager de den i fire dage. Dette forsegler formen af ​​octoboten og får en af ​​blækerne til at fordampe, hvilket efterlader hule beholdere, gennem hvilke den tryksatte gas vil strømme.

Der mangler stadig sanse- og programmeringsevner, der ville give mere kontrol over robottens bevægelser. Men octobot'en ​​er målrettet minimalistisk, ment bare for at vise, at sådan en blød robot overhovedet kan laves.

En forsker måler en silikoneblanding, der skal danne octobotens krop.

En platin blæk er forberedt til ekstrudering gennem en 3-D printer.

Forme som denne bruges til at danne robottens karakteristiske form.

I midten af ​​octobot er en blød mikrofluidisk chip, der fungerer som botens hjerne, der styrer bevægelsen af ​​alle otte tentakler.

Det første trin i monteringen er at hælde silikoneblandingen i formen.

Dernæst presser en 3-D-printer blæklinjer ud, som vil blive suspenderet i silikonehuset. Platin blækket vil hjælpe med at omdanne flydende brintoverilte til gas for at flytte tentaklerne; et andet blæk vil bane vejen for fartøjer i hele bot, som gassen vil rejse igennem.

Det fulde udvalg af værktøjer og forme, som forskerne bruger til at skabe disse bots. Det tog 300 forsøg at få octobot til at virke.

Et nærbillede af den mikrofluidiske chip, der går inde i botten.

Møllen bruges til at lave octobot-formen.

Octobot er normalt farveløs. Prangende farvestoffer tilføjes nogle gange til illustrative formål.

Farverne her viser de skiftende ruter, som gassen kan tage gennem botten, flytter halvdelen af ​​tentaklerne ad gangen og hjælper den med at vrikke. Botten er omkring to tommer lang.

For sjov kan blækket lyse under et sort lys.

skjule