Istraživači sa Tehnološkog univerziteta u Delftu napravili su mekani robotski krak čije se kretanje aktivira fotosintezom algi na njegovoj površini.
Šta ako bi robot mogao biti mekan i savitljiv? Upravo na toj ideji zasniva se razvoj tzv. soft aktuatora, odnosno mekih robotskih sistema koji mogu imati primjenu u umjetnim mišićima, nosivim uređajima i drugim zadacima u kojima je potrebna posebna nježnost i preciznost. Za razliku od klasičnih robota od metala i žica, ovi sistemi pretvaraju energiju u mehaničko kretanje na način koji više podsjeća na živo tkivo nego na tradicionalnu mašinu.
Jedan od najnovijih primjera dolazi sa Tehnološkog univerziteta u Delftu u Nizozemskoj, gdje je istraživački tim razvio mekani robotski krak koloniziran algama na svojoj površini. Kada mikroorganizmi fotosintetiziraju, krak se pomjera. Voditeljica istraživanja Marie-Eve Aubin-Tam rekla je da cilj nije bio odmah pronaći konkretnu primjenu, nego istražiti šta postaje moguće kada se žive ćelije integrišu u funkcionalne materijale.
Minijaturni robotski krakovi dugi su oko tri četvrtine inča i debeli otprilike koliko i kreditna kartica. Građeni su od dva sloja hidrogela, a alge žive na njihovoj površini. Kada svjetlost padne na alge, one počinju fotosintezu, pri čemu mijenjaju lokalni pH. To uzrokuje bubrenje jednog sloja hidrogela, dok drugi ostaje drugačije reagovati, pa razlika u zapremini slojeva dovodi do savijanja kraka. U mraku se proces obrće: alge respiracijom oslobađaju ugljikov dioksid, pH postaje kiseliji, a hidrogel se skuplja.
Istraživači navode da je promjena pH-osjetljivog sloja bila značajna. U kiselim uslovima, između pH 3 i 7, sloj je imao oko 37 posto svoje početne težine, dok je na pH 11 imao četiri puta veću početnu težinu. Za razliku od drugih pH-osjetljivih mekih robota, kod ovih algalnih uređaja nije potrebno mijenjati hemiju cijele okoline, jer je efekat mnogo lokalniji. To ih čini pogodnijim za primjene u kojima je važno minimalno utjecati na okoliš.
Tim je nakon prvog prototipa napravio i druge uređaje, uključujući hvataljku s četiri prsta koja se zatvara na svjetlosti i uspješno podiže šuplju metalnu kuglu, kao i kuku koja može podići i spustiti gumeni prsten. Iako su predmeti bili izuzetno lagani, robotske ruke su ih mogle precizno uhvatiti. U budućnosti, istraživači se nadaju da bi ova tehnologija mogla doprinijeti razvoju autonomnijih mekih robota za poljoprivredu, kontrolu fluida u lab-on-a-chip sistemima i podvodnu robotiku, uz prednost što alge ne moraju biti genetski modificirane i ne zahtijevaju poseban vanjski izvor energije osim svjetlosti.
Izvor: WIRED