Новая техника позволяет роботам ходить по воде с помощью тепловых движений

Группа исследователей из Школы инженерии и прикладных наук Университета Вирджинии разработала новую технологию изготовления под названием HydroSpread, которая позволяет создавать ультратонких гибких роботов прямо на поверхности воды. Новый метод, о котором подробно рассказывается в журнале Science Advances, устраняет сложный этап производства и может обеспечить массовое производство крошечных роботов для мониторинга окружающей среды и поисково-спасательных работ.

Основная проблема при создании мягких роботов для хождения по воде заключается в том, что их чрезвычайно тонкие тела часто повреждаются в процессе переноса их с жесткой поверхности, на которой они были изготовлены, на водную поверхность. Новая технология - HydroSpread - решает эту проблему, создавая пленку непосредственно на поверхности воды. Процесс начинается с нанесения жидких полимерных чернил на водную поверхность.

В ходе демонстрации исследователи нанесли полидиметилсилоксан (PDMS) на поверхность воды, где он растекся в идеально однородную двухслойную пленку. Затем лазер использовался для точного формирования пленок в желаемые формы.

По словам исследователей, этот метод обеспечивает большую точность, чем изготовление на твердой поверхности. Это происходит потому, что жидкая подложка (вода) быстро отводит тепло от лазера, предотвращая перегрев, который может привести к дефектам в узорах.

Используя эту технику, ученые создали два прототипа устройств: HydroFlexor, который гребет веслами с помощью движений, напоминающих плавники, и HydroBuckler, который "ходит" с помощью движений, имитирующих движения насекомых-стрекоз на воде. Роботы приводятся в движение теплом от внешнего источника инфракрасного излучения, которое заставляет два слоя пленки расширяться с разной скоростью, создавая движение.

Исследователи говорят, что эта техника также может найти применение в ультратонких пленках для носимых медицинских устройств и гибких компонентов для электроники нового поколения.