Вдохновленный кузнечиками материал может подпрыгнуть на высоту в 200 раз больше своей длины
Благодаря разработкам в области материаловедения и мягкой робототехники, ученые сейчас разрабатывают новые технологии, которые могут позволить будущим роботам раздвинуть границы нечеловеческой биологии. Например, команда исследователей из Университета Колорадо в Боулдере недавно разработала материал, который может позволить создать мягких роботов, способных растягиваться на расстояние, в 200 раз превышающее их длину. Кузнечики, одни из самых удивительных прыгунов на Земле, могут подпрыгнуть в воздух только на расстояние, в 20 раз превышающее длину их тела.
Рекордный материал
Несмотря на превосходство над насекомыми, исследователи, создавшие резиноподобный прыгающий материал, говорят, что они черпали вдохновение в кузнечиках. Подобно насекомому, материал накапливает большое количество энергии, а затем высвобождает ее всю сразу во время прыжка.
Каучукоподобная пленка состоит из жидкокристаллических эластомеров (LCE), специальных материалов, состоящих из сшитых полимерных сеток. Они обладают свойствами эластомеров (используемых для изготовления шин, клеев и мягких роботов) и жидких кристаллов (используемых для изготовления телевизионных дисплеев, искусственных мышц и микроботов) и очень чувствительны к различным внешним раздражителям. В целом, LCE прочнее, гибче и обладают лучшими механическими свойствами, чем обычные эластомеры.
Первый автор исследования, Тейлер Хебнер, и ее коллеги изучали LCE и их способность изменять форму. В то время у них не было намерения создавать прыгающего робота, но они наблюдали интересное поведение LCE.
«Мы просто наблюдали, как жидкокристаллический эластомер лежит на горячей плите, задаваясь вопросом, почему он не принимает ту форму, которую мы ожидали. И внезапно он прыгнул прямо во время тестирования на столешницу ", - сказал Хебнер в пресс-релизе.
При соприкосновении с горячим местом материал сначала деформировался и перевернулся, а затем внезапно, в течение следующих шести миллисекунд, подпрыгнул в воздух на высоту, примерно в 200 раз превышающую его толщину.