(Chemistry World 24.06.2010)
Китайскими учеными был разработан манипулятор без электронных компонентов, изготовленный только из пластмассы и работающий при облучении светом.
Быстрое развитие робототехники за последние 50 лет кардинально изменило жизнь людей в развитых странах, их промышленность, сельское хозяйство, и многие смежные отрасли. Большинство современных роботов, используемых в качестве манипуляторов, построены из металла, электрических программируемых схем, гидравлических систем и соединительных проводов. Такие роботы не редко выходят из строя из-за низкой гибкости соединительных проводов, коррозии, они не совместимы с биологическими тканями.
Yanlei Yu с коллегами из университета Фудань в Шанхае, создали манипулятор из полимерных компонентов, который способен перемещать небольшие предметы без электрической энергии. Манипулятор не содержит металлических или пластмассовых механизмов представляющих собой сложные конструкторские решения. Манипулятор активизируется и приводится в движение энергией видимого света, в результате чего происходит сокращение волокон полимера, которое и является движущей силой манипулятора.
Схема работы робота
Данное устройство состоит из двух слоев различных полимеров, один из которых (cholesteric liquid crystal polymer CLCP) – отвечает за сокращение под действием света, а второй, несокращающийся – полиэтилен. В результате совмещения этих двух слоев, получается конструкция, способная изгибаться под действием света. Изгибание является обратимым процессом. Разработанный манипулятор имеет локтевую часть, запястье, для возможности осуществлять поворотные движения, и непосредственно захватную часть, которая и производит захват объекта. Манипулятор способен поднимать вес, который в 10 раз превышает его собственный. Развиваемая сила на единицу площади равна 300 кПа и сравнима с силой развиваемой мышцами человека – 320 кПа. Yanlei Yu говорит, что световая энергия является безопасным для живых организмов и экологически чистым источником энергии как электрической, так и механической, поэтому наши исследования направлены на превращение световой энергии в механическую. Разработанный исследователями манипулятор, может найти применение на электронных фабриках, как механизм для захвата и переноса микроэлектронных компонентов. В перспективе, говорит Ю «Наступит день, когда с восходом Солнца, подобные микро-роботы будут выполнять повседневные утренние приготовления в бытовой жизни или осуществлять подготовку рабочих мест в промышленности.»
Анимация работы робота
«Эта работа является уникальным достижением в области проектирования новых материалов активирующихся видимым светом» - комментирует Patrick Mather, эксперт в функциональных полимерных материалах (институт Сиракузы).
James Hodge