Мягкие роботы без двигателей: в Принстоне создали роботов, движущихся от тепла

Мягкие роботы нового поколения обходятся без двигателей и внешних систем, используя тепло для движения. Эти мягкие роботы объединяют гибкие материалы и встроенную электронику, открывая путь к новым медицинским и промышленным применениям.

Мягкие роботы без двигателей: в Принстоне создали роботов, движущихся от тепла

Инженеры из Princeton University разработали новый тип мягких роботов, в которых движение буквально «вшито» в сам материал. В отличие от традиционных конструкций, здесь нет ни двигателей, ни внешних насосов — вся механика заменена продуманной комбинацией полимеров и электроники. Основой технологии стал жидкокристаллический эластомер — материал с упорядоченной молекулярной структурой, который способен предсказуемо менять форму при нагреве. Исследователи использовали специализированный 3D-принтер, чтобы задать разные зоны с контролируемым направлением молекул. Эти участки работают как встроенные шарниры, изгибаясь строго в заданных местах при подаче тепла.

Такой подход позволяет отказаться от привычной сборки с отдельными механическими компонентами. Движение формируется сразу на этапе производства, а не добавляется позже. В конструкцию также интегрированы гибкие печатные платы, что делает систему более компактной и надёжной. Работа устройства строится на точечном нагреве. Встроенные схемы подают тепло в нужные зоны, вызывая локальное сокращение материала и, как следствие, движение. Дополнительно используются датчики температуры, которые обеспечивают обратную связь и позволяют системе корректировать свою работу в реальном времени.

Для демонстрации возможностей команда создала робота в форме оригами-журавля, который способен многократно «махать крыльями» без заметного износа. Геометрия конструкции была рассчитана с использованием математических моделей, вдохновлённых оригами, что позволило добиться высокой точности движений. Разработка стала результатом междисциплинарной работы, начавшейся с дипломного проекта и выросшей в полноценную технологическую платформу. Исследователи подчёркивают, что ключевым достижением стала именно интеграция различных компонентов — материалов, электроники и алгоритмов управления — в единую систему.

По мнению команды, такие мягкие роботы могут стать основой для новых решений в медицине, где важны гибкость и безопасность, а также в условиях, где традиционные машины не справляются — например, в опасных или труднодоступных средах.

Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Functional Materials и уже рассматриваются как шаг к масштабируемому производству мягких роботизированных систем.

Читайте также

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе