Разработан мягкий материал, сочетающий полимеры с жидким металлом, и продемонстрированы его свойства с помощью похожего на улитку робота.
По сообщению разработчиков в Nature Electronics, этот электропроводящий гель может быть использован для самовосстанавливающихся электронных схем и биологических датчиков, измеряющих активность сердца и мышц. Возможно, из такого материала можно было бы создать какую-то роботизированную нервную систему.
Композитный материал эластичный и мягкий, как живая ткань. Если он повредится или порвется, можно снова сжать края, восстанавливая молекулярные связи — и все это без дополнительной термической или химической обработки. Главное — это первый материал такого типа, проводящий к тому же электричество.
Благодаря этим свойствам, помимо беспроводных медицинских датчиков, его также можно использовать для создания целиком мягких роботов. Лилиан Чин, которая разрабатывает компоненты для таких «мягких роботов», хотела выяснить, как можно совместить несколько функций в одном материале.
Существующие образцы таких роботов часто нуждаются хотя бы в нескольких жестких компонентах из металла или кремния. Однако в нашем теле мягкие и гибкие ткани выполняют сразу несколько задач. Мышцы, например, двигают конечностями и в то же время дают мозгу электрическую обратную связь об этом движении.
Создавать такой многозадачный материал исследователи начали с клубка длинных полимерных цепей, которые для гибкости были пропитаны растворителем. Затем они сделали смесь микроскопических капель жидкого металла галлия с индием и крошечными чешуйками серебра. Это создало гель низкой плотности, наполненный металлами, способный проводить электричество.
Для соединения двигателей мягкого робота в виде улитки и игрушечной машинки с источником питания был применен новый материал. Его способность к самовосстановлению помогла этим простым схемам противостоять износу и легко перенастраиваться. По словам Кармела Маджиди, ведущего автора исследования, улитка «показывает, как можно использовать эти материалы в качестве искусственной нервной ткани для мягких роботов.
Однако для действительно многофункциональных роботов необходимы более сложные применения нового материала, например интерфейсы для микрочипов или других компонентов, необходимых для робототехники и электроники.
