Új technika lehetővé teszi, hogy a robotok hővel hajtott mozgással járjanak a vízen

A Virginiai Egyetem mérnöki és alkalmazott tudományok karának kutatócsoportja kifejlesztett egy új, HydroSpread nevű gyártási technikát, amely lehetővé teszi, hogy ultravékony, rugalmas robotokat mintázzanak közvetlenül a vízfelületen. Az új módszer - amelyet a Science Advances című folyóiratban részletesen ismertetnek - kiküszöböl egy nehéz gyártási lépést, és lehetővé teheti a környezetmegfigyeléshez, valamint a kereséshez és mentéshez használt apró robotok tömeggyártását.

A vízben járó puha robotok létrehozásának fő kihívása, hogy rendkívül vékony testük gyakran megsérül, amikor a merev felületről, ahol készültek, a vízfelületre helyezik őket. Az új technika - HydroSpread - ezt a problémát úgy oldja meg, hogy a filmet közvetlenül a vízfelületre készíti. Az eljárás egy folyékony polimer tinta vízfelületre történő felhordásával kezdődik.

A demonstrációkhoz a kutatók polidimetil-sziloxánt (PDMS) helyeztek el egy vízfelületre, ahol az tökéletesen egyenletes, kétrétegű filmekké terjedt. Ezután egy lézer segítségével a filmeket pontosan a kívánt formára mintázták.

A kutatók szerint ez a módszer nagyobb pontosságot kínál, mint a szilárd felületen történő gyártás. Ennek oka, hogy a folyékony szubsztrátum (víz) gyorsan elvezeti a lézer hőjét, megakadályozva a túlmelegedést, amely hibákat okozhat a mintákban.

Két prototípus eszközt hoztak létre ezzel a technikával: a HydroFlexor-t, amely uszonyszerű mozgással evez, és a HydroBuckler-t, amely a vízi lovas rovarokat utánzó, csuklós mozgással "jár". A robotokat egy külső infravörös forrásból származó hő hajtja, amely a film két rétegét különböző sebességgel tágítja, így hozva létre a mozgást.

A kutatók szerint ezt a technikát a viselhető orvosi eszközökhöz használt ultravékony fóliákban és a következő generációs elektronika rugalmas alkatrészeiben is alkalmazhatják.