Robot z żelatyny wieprzowej ulega biodegradacji, gdy przestaje być potrzebny

Nowoczesna robotyka coraz częściej czerpie inspiracje z natury i tradycyjnych technik rzemieślniczych. Przykładem tego podejścia jest innowacyjne ramię robotyczne oparte na konstrukcji origami, które powstało z biodegradowalnych materiałów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Ten niezwykły projekt otwiera nowe możliwości zastosowania miękkiej robotyki, szczególnie w medycynie i przemyśle.

Nowa era miękkiej robotyki

Miękka robotyka zyskuje na popularności, ponieważ w wielu sytuacjach tradycyjne, sztywne konstrukcje mogą być niepraktyczne lub wręcz niebezpieczne. Dotyczy to zwłaszcza pracy w ograniczonych przestrzeniach, a także interakcji z ludźmi – na przykład w aplikacjach medycznych, gdzie roboty mogą operować wewnątrz ludzkiego ciała. Miękkie roboty mogą poruszać się elastycznie i precyzyjnie, a jednocześnie minimalizują ryzyko uszkodzenia otaczających struktur.

Biodegradowalne materiały jako klucz do przyszłości

Większość współczesnych robotów miękkich jest wykonana z syntetycznych materiałów, takich jak silikon. Jednak zespół badaczy z Uniwersytetu Westlake w chińskim Zhejiang, kierowany przez Hanqinga Jianga, opracował alternatywne rozwiązanie. Ich ramię robotyczne zostało stworzone z celulozy pozyskanej z bawełny oraz żelatyny ze świń, dzięki czemu może ulec biodegradacji po zakończeniu swojej funkcji. To znaczący krok w kierunku zrównoważonego rozwoju w robotyce.

Innowacyjna konstrukcja inspirowana origami

Projekt robota bazuje na technice origami Kreslinga – geometrii umożliwiającej tworzenie struktur, które mogą się zginać i kompresować. Naukowcy skonstruowali modułowe ramię o długości 240 mm, składające się z czterech połączonych elementów. Sterowanie odbywa się poprzez regulację napięcia trzech nici umieszczonych wewnątrz ramienia. Dzięki temu można precyzyjnie kontrolować jego ruchy w różnych kierunkach.

Funkcja czujnika i potencjalne zastosowania

Żelatyna, oprócz roli strukturalnej, pełni także funkcję sensora. Zmienia ona swoją oporność elektryczną w zależności od stopnia zgięcia, co pozwala na dokładne określenie pozycji ramienia w czasie rzeczywistym. Co więcej, badacze udowodnili, że miniaturowa wersja konstrukcji może działać jak joystick, przekazując sygnały sterujące do innego robota miękkiego.

Ekologiczna przyszłość robotyki

Zdaniem Hanqinga Jianga, liczba robotów na świecie w przyszłości może przewyższyć populację ludzi, co rodzi problem generowania odpadów. Biodegradowalne roboty mogłyby rozwiązać ten problem, ulegając naturalnemu rozkładowi po zakończeniu swojej misji. Chociaż obecnie zastosowane materiały nie nadają się jeszcze do pełnej biodegradacji wewnątrz ludzkiego ciała, dalsze prace nad ich modyfikacją mogą to umożliwić.

Perspektywy i rozwój technologii

Eksperci, tacy jak Kaspar Althoefer z Queen Mary University of London, podkreślają szerokie możliwości zastosowania miękkiej robotyki – od przemysłu, przez interakcje z ludźmi, aż po procedury medyczne, w tym chirurgię. Możliwość bezpiecznego pozostawienia biodegradowalnych narzędzi w ciele pacjenta otwiera zupełnie nowe perspektywy dla medycyny. Choć dziedzina ta dopiero się rozwija, jej potencjał jest ogromny.

Nowoczesne podejście do robotyki, łączące innowacyjne wzornictwo z ekologicznymi materiałami, może znacząco wpłynąć na przyszłość technologii. Rozwiązania inspirowane naturą i tradycyjnymi technikami, takimi jak origami, wskazują kierunek, w którym może podążać zrównoważony rozwój robotyki.