محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، محرک‌های هیدرولیکی نرم مینیاتوری را برای کنترل ربات‌های نرم زیر یک میلی‌متر ساخته‌اند. این محرک‌ها که با استفاده از چاپ سه بعدی و پلیمرهای حافظه شکل ساخته شده‌اند، می‌توانند ربات‌ها را با دقت قفل کرده و به شکل دلخواه آزاد کنند و عملکرد آن‌ها را افزایش دهند.
محرک ها از دو لایه تشکیل شده اند: یک پلیمر انعطاف پذیر با کانال های میکروسیال و یک پلیمر حافظه شکل انعطاف پذیر. با پمپاژ سیال به داخل کانال ها، فشار هیدرولیک شکل ربات را تغییر می دهد. گرما می تواند ربات را به این شکل جدید حتی پس از برداشتن مایع قفل کند. این طراحی کنترل استثنایی بر حرکت و تغییر شکل ربات را فراهم می کند.
کلید این سیستم متعادل کردن ضخامت لایه حافظه شکل است. باید آنقدر نازک باشد که تحت فشار خم شود اما به اندازه ای ضخیم باشد که بعد از برداشتن فشار شکل خود را حفظ کند. محققان این موضوع را با یک ربات نرم «گیرنده» نشان دادند که اشیاء را با قفل کردن و باز کردن شکل آن با استفاده از گرما می گیرد و حمل می کند.
این ربات‌های نازک تا دمای 64 درجه سانتی‌گراد به سرعت گرم می‌شوند و به سرعت سرد می‌شوند و در عرض دو دقیقه تغییر شکل می‌دهند. این تکنیک همچنین شامل طرح های الهام گرفته شده از طبیعت مانند گیره انگور مانند برای گرفتن ایمن است. توانایی تغییر سریع و آسان شکل ها باعث می شود این محرک ها برای کاربردهای مختلف همه کاره باشند.
این اثبات مفهوم، پتانسیل عملگرهای مینیاتوری را در رباتیک مقیاس کوچک، دستگاه های تغییر شکل و کاربردهای زیست پزشکی نشان می دهد. توانایی کنترل حرکت و شکل ربات های نرم با چنین دقتی، فرصت های جدیدی را در مناطقی که حرکات ظریف و سازگار مورد نیاز است، می گشاید.
منبع: scienmag.com
منبع: https://3dprinting.com/news/researchers-enhance-soft-robotics-with-miniature-3d-printed-actuators/
