Představte si robot. Co vidíš? Robustní, ocelový stroj postavený k překročení organické křehkosti živých bytostí? Bohužel, tato velmi kvalita nyní hrozí, že utopí planetu v extrémně odolném elektronickém odpadu. Co když místo toho byly naše stále převládající stroje navrženy tak, aby se rozpadly a zmizely – jako život?
Pro studii v Pokroky vědyVědci vytvořili robotickou rameno a joysticklikeový ovladač, který jej ovládá, z vepřové želatiny a celulózy rostlin – materiály dostatečně robustní, aby fungovaly, ale dostatečně jemné, aby se degradovaly v kompostu na zahradě. Po testování se obě origamilní struktury rozpadly v půdě během několika týdnů.
Biode rozložitelná robotika často spadá pod deštník měkké robotiky, která čerpá inspiraci Příroda je poddajnější výtvory. „Pole pocházelo spíše z materiálových věd a chemie než konvenčních robotů, kteří pocházejí z strojního inženýrství,“ říká vědec materiálů Florian Hartmann z Institutu pro inteligentní systémy Max Planck ve Stuttgartu v Německu. Ale mnoho raných prototypů měkkých robotik se však stále spoléhalo na syntetické polymery, které přetrvávají jako znečištění.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Pingdong Wei, vědec materiálů pracujících s přírodními polymery na Westlake University v Hangzhou, se spojil se svým přítelem Zhuang Zhangem, robotickým inženýrem, který nyní na Fudan University v Šanghaji, sestavil roboty pro novou studii. Wei byl dlouho zaujat robotikou, vzpomíná Zhang a vychovával myšlenku vytvořit sám robota. „Tehdy jsem si myslel, proč nepoužívat materiály, se kterými pracuje k postavení jednoho?“
Začali s celulózovými vrstvami odvozenými z bavlněné buničiny a poté přidali glycerol pro flexibilitu a vysušili vrstvy pro sílu. „Celulóza je také levná a snadno se sestavila,“ říká Wei. Pro vytváření senzorů použili vědci vodivý želatin extrahovaný z vepřového masa, ve kterém se tok iontů mění, když je materiál natažen, ohnutý nebo lisovaný. Poté složili ploché filmy a senzory do 3D struktur.
Wei a Zhang zjistili, že ovladač a robotická rameno postavily jak těžké použití, tak týdne nečinnosti. Nakonec je pohřbili oba v 20-centimetrové hluboké díře poblíž jejich kampusu. Během osmi týdnů byly stroje téměř úplně pryč.
„Způsob, jakým byli vědci schopni navrhnout něco tak rigidního, ale tak měkkého, je působivý,“ říká inženýr robotiky Ellen Rumley, která je také v Inteligentním systémech Max Planck Institute. Do studie nebyli zapojeni ani Rumley ani Hartmann.
Wei a Zhang si představují roboty, jako jsou tyto nebezpečné odpad manipulace a poté se rozpouštějí; Navrhují také roboty, které pomáhají operacím a poté se bezpečně rozpadají uvnitř těla. Je však důležité si uvědomit, že technologie je ve velmi raných fázích.
„Pokud opravdu chceme mít udržitelného robota, který jde ven v přírodě,“ říká Hartmann, „musíme také myslet na elektroniku nebo napájecí zdroje nebo dokonce na baterii, které jsou biologicky rozložitelné.“
