Věda | Výzkum | Roboti

Průhlední „vodní“ roboti zvládnou nepozorovaně chytit živou rybu, mohou pomoci při operacích

  • Nová forma hydrogelových robotů může být zcela průhledná
  • Konstrukce využívající pumpování vody funguje rychle
  • Nasazení má nejblíže k živým strukturám
Průhlední „vodní“ roboti zvládnou nepozorovaně chytit živou rybu, mohou pomoci při operacích

Při vývoji nových robotů a automatizovaných struktur se vědci často snaží kopírovat zaběhnuté principy biologických „strojů“, které jsou v mnoha ohledech extrémně efektivní pokud jde o spotřebovanou energii a přizpůsobení se prostředí.

Vědcům z MIT pod vedením Xuanhe Zhao se v rámci výzkumu hydrogelových robotů podařilo vytvořit první funkční model, který je mnohem pokročilejší, než podobné struktury, které byly doposud vytvořené v laboratořích po celém světě.

Základem je hydrogel a voda

Inženýři nepoužívají k tvorbě robota žádné materiály jako je železo, hliník a podobně. Místo toho se využívá zcela výhradně pouze hydrogelové struktury, která určuje jak formu, tak i schopnosti daného robota.

Využití hydrogelu pro tvorbu robotů už úspěšně zkoušely i jiné týmy z celého světě, avšak vždy bylo výsledkem velmi pomalý pohyb nebo přeměna robota trvající dlouhé hodiny. Rovněž se dosahovalo velmi malé síly celé konstrukce, která byla maximálně v milinewtonech. Kvůli tomu byly možnosti použití takového robota značně omezené.

Klepněte pro větší obrázek
Celý robot není ve vodě skoro vidět

V obou případech je hlavním způsobem ovládání voda, která tvoří drtivou část celého hydrogelového robota. Zatímco v předchozích případech vše záleželo pouze na osmóze, v tomto případě je součástí konstrukce také vodní pumpa, která dokáže tlakem docílit velmi rychlé reakce robota a také zajistit mnohem větší sílu v řádu jednotek newtonů.

Neviditelný robot, kterému neunikne ani rybka

Díky použití hydrogelu, je celý robot včetně pumpy takřka zcela průhledný a je tak více méně neviditelný. Schopnost rychlé reakce s větší sílou umožňuje opatrně chytit i plavající rybku, což si můžete prohlédnout na videu.

Jak je vidět, v tomto případě jde o hydrogelového robota ve tvaru chapadla, které je napojené na průhlednou pumpu. Dle tlaku vody z pumpy dojde k sevření nebo otevření.

V rámci jiné ukázky je možné vidět použití k jednoduchému zkroucení, které lze použít třeba i pro odstrčení jiných předmětů v daném prostředí. Možnosti konstrukce jsou v tomto směru otevřené a záleží na konkrétní potřebě, co má daný robot vlastně dělat.

Vzhledem ke stádiu vývoje se nelze divit ani omezení výdrže samotného materiálu, který dle vyjádření vydrží zatím přibližně tisíc ohnutí, než začne docházet k prasklinám a podobně. Biologické struktury mají pochopitelně výrazně lepší výdrž, ale do budoucna jistě nebude problém dosáhnout podobných nebo lepších vlastností i z materiálů vyrobených v laboratořích.

Použití ve zdravotnictví i jinde

Tým zatím zkoumá, jako jsou optimální segmenty, kde by tyto druhy robotů bylo možné využít. Nejvíce se vše přiklání právě ke zdravotnictví a ve spojení s lidským tělem a orgány.

Výhodou je právě složení, které je primárně z vody a je biokompatibilní. Dle představ vědců by tak podobné formy robotů mohly sloužit pro manipulaci s orgány při operacích vedených jak člověkem, tak v budoucnu i roboty s umělou inteligencí. S orgány a dalšími částmi lidského těla by se tak mohlo zacházet velmi jemně a „přirozeně“, podobně jako to zvládne třeba lidská ruka.

Foto: Hyunwoo Yuk/MIT Soft Active Materials Lab

Diskuze (1) Další článek: Jak by vypadalo přistání na Plutu z okénka rakety? NASA to předvádí na reálných fotkách

Témata článku: Věda, Budoucnost, Výzkum, Roboti, Spotřebovaná energie, Vodní pumpa, Robot, Železo, Newton, Funkční model, Předchozí případ, Lidská ruka, Opera, Pumpa, Přeměna, Robota, Festo, Pomoc, Podobný tlak, Gel, Omezená schopnost, Pomalý pohyb, Celý robot, Hlavní způsob, Massachusetts


Určitě si přečtěte

3D tisk pro naprosté zelenáče: Co vyrobíte na laciném stroji za pár tisíc korun

3D tisk pro naprosté zelenáče: Co vyrobíte na laciném stroji za pár tisíc korun

** Domácí 3D tisk je dnes už finančně dostupný prakticky všem ** Lacinou tiskárnu pořídíte za pár tisíc korun ** Jak vlastně tisk probíhá a jak navrhnout, co vytisknout

Jakub Čížek | 66

Jak funguje kontroverzní program, který ženám krade plavky. Mají se čeho bát?

Jak funguje kontroverzní program, který ženám krade plavky. Mají se čeho bát?

** Strojové učení ještě nepřitáhlo takový zájem jako na začátku prázdnin ** Ne, umělá inteligence nenašla lék na rakovinu ** Naučila se svlékat ženy nejen z plavek

Jakub Čížek | 34

HTTPS byl pouze první krok. Chrome zavádí DoH, tedy šifrované DNS. Dopady mohou být obrovské

HTTPS byl pouze první krok. Chrome zavádí DoH, tedy šifrované DNS. Dopady mohou být obrovské

** Šifrovaný web je dnes už samozřejmost ** Jeden díl skládačky ale ještě chybí – DNS ** Firefox už začal a teď se na šifrované DNS chystá i Chrome

Jakub Čížek | 92

10 novinek Androidu 10, které vás budou bavit

10 novinek Androidu 10, které vás budou bavit

Jan Láska, Vladislav Kluska | 24