By Іноді наука розвивається в темпі слимака, але в цьому випадку це перевага: науковці створили мʼякий матеріал, поєднавши полімери з рідким металом, і продемонстрували його у формі робота, схожого на слимака. Вони твердять, що цей електропровідний гель можна використовувати для виготовлення самовідновних електронних систем, біологічних моніторів для вимірювання активності серця та мʼязів і навіть здатен послужити до виробництва нервових систем роботів — пише Софі Бушвік у журналі Scientific American.
Композитна субстанція розтягується і є мʼякою, немов жива тканина. Якщо вона лусне чи розірветься, краї можна стиснути один до одного, а молекулярні звʼязки матеріалу швидко відтворяться без необхідності підігрівання чи хімічного оброблення. Але найважливіше те, як твердять винахідники, що це перший такого типу матеріал, який також проводить струм.
Такі характеристики можуть уможливити виготовлення безпровідних медичних моніторів, а також повністю мʼяких роботів. “У випадку моїх досліджень найважливіше — надати одному матеріалові багато функцій”, — каже Ліліан Чін, яка розробляє мʼякі компоненти роботів у межах власних досліджень у Массачусетському технологічному інституті. Наявні роботи з мʼякими корпусами часто вимагають принаймні кількох твердих елементів із металу і кремнію. Тимчасом мʼякі й еластичні живі тканини можуть виконувати багато завдань. Адже мʼязи, як зауважує Чін, водночас рухають тілом і постачають мозкові зворотну інформацію — електричний сигнал про ці рухи.
Щоб створити поліфункціональну штучну речовину, науковці використали сплетені довгі полімерні ланцюги. Їх змочили в розчиннику, аби зберегти їхню гнучкість, а потім до них обережно додали мікроскопічні краплини рідкого сплаву галію й індію, а також маленькі пластівці срібла. Так виник гель низької густини, всіяний провідними металами, через який може проходити вдосталь електричної енергії, щоб, наприклад, зарядити двигун.
У межах проведених нещодавно досліджень, результати яких опублікували в Nature Electronics, учені використали свій матеріал для приєднання двигунів до джерел живлення у двох нескладних машинах: мʼякому роботі, що формою нагадує слимака, і в іграшковій машинці. Здатність матеріалу до самовідновлення забезпечила тим простим системам стійкість проти ушкоджень і легкість реконфігурації. Наприклад, дослідницька група перерізала гелеві “дроти”, які проводили енергію в машинку, і змінили спосіб їхнього приєднання таким чином, щоб вони заряджали як двигун, так і вмонтовані фари.
Приклад робота-слимака показує, що можна використати такий матеріал як щось на кшталт штучної нервової тканини для мʼяких роботів, каже Кармел Махіді, інженер-механік з Університету Карнегі-Меллона та головний автор праці. Однак справжні поліфункціональні боти вимагатимуть використання нового матеріалу і в більш вишуканий спосіб.
“На практиці ми хотіли б мати щось аналогічне до цифрового друку й творити системи значно вищого ступеня складності, які могли б працювати з електронними чипами та з іншими компонентами, що фактично використовуються в передових роботизованих і електронних пристроях, — каже Махіді. — Коли ми позбавляємо роботів і машини твердих корпусів та використовуємо мʼякі й еластичні матеріали, виникає чимало можливостей”.
