Co inspiruje konstruktorów robotów? W jaki sposób zbudować robota zasilanego światłem? Jak działa ciekłokrystaliczny elastomer?

Robot jak gąsienica

Natura stanowi dla inżynierów niewyczerpane źródło inspiracji. Problem polega na tym, że to, co w przyrodzie pospolite i oczywiste, bywa bardzo trudne do odtworzenia. Gdy już się to uda, rezultaty mogą być imponujące.

Dobrym przykładem jest osiągnięcie polskich inżynierów z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, którym udało się zbudować zadziwiającą maszynę. Skonstruowany przez nich robot przypomina wyglądem niewielką gąsienicę. Ma podłużny kształt i ciało składające się z kilku segmentów. Prezentuje się niepozornie, jednak jego możliwości zadziwiły świat.

Polski robot

Polski robot bez sztywnych części

Projektowanie robotów z miękkich elastomerów wymaga całkowitej zmiany sposobu myślenia o mechanice, zasilaniu i sterowaniu. Przyglądamy się rozwiązaniom, które powstały w toku ewolucji i próbujemy je, na razie dość nieudolnie, naśladować w laboratorium. Piotr Wasylczyk z Pracowni Nanostruktur Fotonicznych

Zobacz również: USA chce wprowadzić podatek od robota

Robot nie ma żadnych sztywnych elementów. Nie ma również żadnych stawów czy przegubów. Mimo tego jest w stanie w kontrolowany sposób wyginać się, a także poruszać w żądanym kierunku, przeciskać przez różne szczeliny, przemieszczać po nierównościach, a także przesuwać ciężar nawet sześciokrotnie przekraczający wagę robota.

Maszyna z ciekłokrystalicznego elastomeru

Sekretem jego możliwości jest materiał, z którego został zbudowany. Konstruktorzy robota wykorzystali bowiem jeden z tzw. inteligentnych materiałów, czyli ciekłokrystaliczny elastomer (LCP). Jego wyjątkową cechą jest fakt, że po oświetleniu wiązką lasera może w odwracalny sposób zmienić kształt. Zmieniając go w odpowiednich miejscach można sprawić, że urządzenie porusza się jak gąsienica, skręca czy popycha przed sobą różne przedmioty, w tym nawet sześciokrotnie cięższe od siebie.

W rezultacie powstała maszyna pozbawiona mechanicznych części, którą można sterować zdalnie za pomocą wiązki lasera, będącej jednocześnie źródłem zasilania. Twórcy tego sprzętu mają nadzieję, że po dopracowaniu uda się – korzystając z przetestowanego rozwiązania – zbudować nie tylko pełzające maszyny, ale również roboty pływające nad i pod powierzchnią wody.