211service.com
Möt världens första helt mjuka robot
Forskare använder en genialisk design för att göra en mjuk robot som rör sig på egen hand. 8 december 2016
Octobot är en squishy liten robot som passar i handflatan och ser ut som något i en goody bag från ett barns födelsedagskalas. Men trots sitt udda namn och ringa storlek representerar denna bot ett häpnadsväckande framsteg inom robotik.
Enligt Harvard-forskarna som skapade den är det den första mjuka roboten som är helt fristående. Den har inga hårda elektroniska komponenter – inga batterier eller datorchips – och rör sig utan att vara kopplad till en dator.
Den här historien var en del av vårt januarinummer 2017
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Octobot är i grunden ett pneumatiskt rör med en väldigt söt exteriör. För att få den att röra sig pumpas väteperoxid - mycket mer koncentrerad än den i ditt medicinskåp - in i två reservoarer i mitten av octobotens kropp. Tryck trycker vätskan genom rör inuti kroppen, där den så småningom träffar en linje av platina, vilket katalyserar en reaktion som producerar en gas. Därifrån expanderar gasen och rör sig genom ett litet chip som kallas en mikrofluidisk styrenhet. Den leder växelvis gasen ner i ena halvan av octobotens tentakler åt gången.
Det växelvis utsläppet av gas är det som får boten att göra vad som ser ut som en liten dans, vicka sina tentakler upp och ner och röra sig runt i processen. Octoboten kan röra sig i cirka åtta minuter på en milliliter bränsle.
Så hur bygger man ens något sånt här? Du måste göra alla delar själv, säger Ryan Truby, doktorand i Jennifer Lewis labb vid Harvard, där materialet hälften av denna forskning äger rum. Formen för bläckfiskens form och det mikrofluidiska chipet var bland de saker som utvecklades i närheten i Robert Woods labb.
Octoboten är gjord av material som de flesta mikrofluidiklaboratorier har till hands. Men det tog forskarna 300 försök att få receptet rätt. Först placerar de ett mikrofluidiskt chip i en tom, specialtillverkad bläckfiskform. Sedan häller de en silikonblandning i formen och täcker chipet. Efter att de använt en 3D-skrivare för att injicera linjer av bläck i silikonet, bakar de det i fyra dagar. Detta förseglar formen på octoboten och gör att en av bläcken avdunstar och lämnar efter sig ihåliga kärl genom vilka den trycksatta gasen kommer att strömma.
Fortfarande saknas avkännings- och programmeringsförmåga som skulle ge mer kontroll över robotens rörelse. Men octoboten är målmedvetet minimalistisk, menad bara för att visa att en så mjuk robot överhuvudtaget kan göras.
En forskare mäter en silikonblandning som kommer att bilda octobotens kropp.
Ett platinabläck är förberett för extrudering genom en 3D-skrivare.
Formar som denna används för att forma robotens distinkta form.
I mitten av oktoboten finns ett mjukt mikrofluidiskt chip, som fungerar som botens hjärna och styr rörelsen för alla åtta tentakler.
Det första steget i monteringen är att hälla silikonblandningen i formen.
Därefter pressar en 3D-skrivare ut linjer med bläck, som kommer att hängas upp i silikonkroppen. Platinabläcket hjälper till att förvandla flytande väteperoxid till gas för att flytta tentaklarna; ett annat bläck kommer att bana väg för kärl i bott som gasen kommer att färdas genom.
Hela utbudet av verktyg och formar som forskarna använder för att skapa dessa bots. Det tog 300 försök att få octobot att fungera.
En närbild av det mikrofluidiska chipet som går in i boten.
Kvarnen som användes för att skapa octobotformen.
Octobot är vanligtvis färglös. Flashiga färgämnen tillsätts ibland i illustrativt syfte.
Färgerna här visar de alternerande vägarna som gasen kan ta genom boten, flytta hälften av tentaklerna åt gången och hjälpa den att vicka. Botten är ungefär två tum lång.
Bara för skojs skull kan bläcket glöda under ett svart ljus.