Більшість з що існує роботів призначено для виконання певної роботи і їх конструкція не передбачає можливості змін або має адаптивність у дуже вузьких межах. Однак інженери з Політехнічного інституту та університету штату Вірджинія (Virginia Tech) створили умовно м’якого робота, позбавленого таких недоліків, який може змінювати свою форму, пристосовуючи її для їзди поверхнею, польотом або плаванням на воді. А ключовим моментом цього є металевий сплав, здатний перемикатися з твердого в рідкий стан і навпаки, який заповнює собою пори ключових деталей конструкції робота, виготовлених з еластичного полімеру. Створення такого робота-морфа почалося з пошуків матеріалу, який здатний змінювати свою форму, фіксувати її та утримувати протягом тривалого часу.
Основою цього матеріалу є товста плівка еластомеру, на поверхні якої створені трикутники, що нагадують елементи кірігамі. Крізь основу цього еластомеру проходить безліч порожнин, що формують мережу, заповнену металевим сплавом із дуже низькою температурою плавлення. Також до складу цього матеріалу включені нагрівачі, виготовлені зі спеціального тонкого дроту.
Такий складний композитний матеріал, що вийшов, є основою, на яку встановлюються приводи, двигуни, батареї та електроніка, яка крім усього іншого, також управляє змінами форми робота. Ідея полягає в тому, що після включення нагрівачів металевий сплав стає рідким і тілу робота можна надати будь-якої бажаної форми. Відключення нагрівачів призводить до швидкого охолодження рідкого металу, він кристалізується і конструкція робота набуває жорсткості.
Нагрів металевого сплаву здійснюється до температури 60 градусів Цельсія, час фіксації форми робота становить близько однієї десятої секунди, а еластичне тіло здатне витримувати практично нескінченну кількість циклів зміни форми. Для демонстрації можливостей нового матеріалу дослідники створили робота, який має невеликі колеса і може пересуватися поверхнею в економічному режимі.
Але, у разі появи непереборної перешкоди, робот змінює свою форму і перетворюється на звичайний летючий квадрокоптер. Другий експериментальний зразок є чимось на зразок мініатюрного підводного човна, здатного зануритися під воду, досягти дна водойми, “виростити” совок, зачерпнути їм зразки вантажу та піднятися на поверхню.
“Розроблений нами матеріал може стати основою багатофункціональних роботів” – розповідає Едвард Дж. Баррон III (Edward J. Barron III), провідний дослідник, – “Матеріал досить міцний для того, щоб витримати навантаження, що виникають при роботі двигунів та приводів, але коли це необхідно, він стає м’яким, дозволяючи роботу адаптуватися до змін довкілля”. Джерело