Американские ученые представили робота из гидрогеля, способного уплывать прочь от источника света. При этом в нем нет электронных компонентов

Американские ученые представили небольшого робота, который плавает по поверхности воды за счет энергии света. При этом он стремится уйти от источника света подальше. Эта разработка интересна тем, что в ней не используются какие-либо электронные комплектующие, рассказывается в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.

Отметим, что обучить то или иное устройство умению двигаться прочь от источника света довольно просто: для этого нужны лишь программируемый микроконтроллер, фотоэлемент, мотор, аккумулятор и немного проводов. Двухсантиметровый робот OsciBot, разработанный инженерами из Калифорнийского университета, также способен плыть в сторону от источника света — но при этом у него нет ни одного из вышеперечисленных компонентов. Более того, все детище исследователей из США состоит из одного цельного куска мягкого гидрогеля. В этом материале нет полупроводников. Тем не менее, при направленном освещении робот начинает медленно изгибаться из стороны в сторону и плыть прочь от источника света.

Как сообщается, чтобы добиться от незамысловатого «устройства» столь сложного поведения, ученые точно выверили форму будущего «аппарата», а также в месте изгиба конструкции модифицировали гидрогель при помощи фотоадсорбентов, которые нагреваются под воздействием видимого света, вследствие чего материал, из которого состоит гидрогель, начинает сжиматься, заставляя всю конструкцию изгибаться. Это, в свою очередь, придает ей ускорение, а также меняет характер освещения — сгибаемое место оказывается в тени. Остывая, гидрогель начинает разжиматься, а вся пластика — разгибаться. Разогнутая пластина снова подставляет под свет участок, обеспечивающий ее сгибание, и процесс повторяется:

Впрочем, смотреть на сие действо лучше всего на записи. И хотя приведенный ниже ролик ускорен в десять раз, даже столь неспешное — со скоростью около двух сантиметров в минуту — плавание может оказаться чем-то большим, чем просто лабораторный курьез под названием «Мы научили плавать кусок гидрогеля».

По словам авторов работы, подобный принцип может найти применение в самых различных сферах, например, при создании миниатюрных роботов для сбора информации в море или даже еще меньших по размеру медицинских устройств. Также сгибающиеся на свету конструкции, возможно, помогут управляемым солнечным парусом спутникам в совершении тех или иных маневров, к примеру, поддерживая заданное положение паруса по отношению к Солнцу.

Напоследок отметим, что гидрогель, из которого сделан новый робот, без воды усыхает и съеживается в двадцать раз, но обратимо: положив в воду, его можно «оживить». Однако это как недостаток, так и достоинство подобных устройств: в сухом виде OsciBot занимает в разы меньше места.

Источник: ScienceMag