Группа ученых из Корнелла разработала два мягких био-робота — медузу и червя, использующих «воплощенную энергию». Этот метод подразумевает, что источник питания встроен прямо в тело устройства, снижая его вес и энергозатраты. В основе технологии лежит редокс-проточная батарея (RFB), в которой электролитическая жидкость циркулирует внутри конструкции, создавая энергию при химических реакциях.
Робот-медуза — это продолжение работы над мягкими подводными машинами, которую ученые начали еще в 2019 году с биоробота, вдохновленного крылаткой. Тогда циркулирующая гидравлическая жидкость получила название «роботизированная кровь», а теперь новая версия дополнилась «сердцем» — редокс-батареей. В конструкции используется специальное сухожилие, которое при сокращении изменяет форму купола, подталкивая медузу вверх, а при расслаблении позволяет ей опускаться вниз. Такая система обеспечивает естественные, плавные движения, имитируя настоящую медузу. Благодаря новой батарее робот может работать до полутора часов без подзарядки, что делает его перспективным инструментом для изучения океанов.
В отличие от медузы, робот-червь предназначен для перемещения по твердой поверхности. Его тело состоит из модульных сегментов, каждый из которых включает двигатель и привод сухожилия. Такая конструкция позволяет ему сжиматься и растягиваться, передвигаясь вперед. Однако переход из воды на сушу оказался непростой задачей. В воде роботы получают естественную поддержку за счет плавучести, но на земле им нужна жесткая структура, компенсирующая гравитацию. Тем не менее, червь сохраняет гибкость и высокую степень свободы движений, что делает его потенциально полезным для исследований в труднодоступных местах, например, в узких трубах или пещерах.
По словам профессора Роба Шепарда, червь стал первой попыткой адаптировать мягких роботов к наземным условиям, а следующей целью станет создание более сложных машин, способных передвигаться, как живые существа.
Вы начинаете с рыбы, затем появляется более простой организм, который поддерживается землей, и со временем он становится сложнее. Червь — это простой организм, но у него больше степеней свободы.
Технология «роботизированной крови» может привести к появлению автономных роботов нового поколения, которые будут более эффективны, энергоемки и способны к сложным задачам в самых разных условиях.
