Для многих людей слово «робот», скорее всего, вызывает в воображении образы металлических, механических мужчин, мало чем отличающихся от цыган. Но вместо того, чтобы создавать роботов по нашему собственному представлению, относительно новая область «мягкой робототехники” черпает вдохновение из живых существ ( таких как осьминоги, кальмары, морские звезды и гусеницы) для создания мягких, гибких роботов, которые могли бы протесниться через небольшие пространства. Такие роботы возможно извлекли б пользу из нового гидрогеля, разработанного в «University of California» ( Беркли), который прогибается под действием света.
Разработанный командой ученых, во главе с доцентом кафедры биоинженерии Seung-Wuk Lee, новый материал формируется путем объединения синтетических, эластичных белков с листами графена. Синтетические белки поглощают воду при охлаждении и освобождают ее, когда жарко, а графеновые листы вырабатывают тепло при воздействии ближнего инфракрасного света.
Гидрогель был разработан с одной стороны более пористым, чем с другой. Когда материал подвергается воздействию инфракрасного лазерного света, графеновые листы нагревают близлежащие белки, которые высвобождают воду быстрее с одной стороны, чем с другой. Это заставляет материал согнуться, на подобие явлению фототропизмы, которое заставляет растения расти в сторону источника света. Полиграфия использует примерно такой же метод.
“Объединив эти материалы, мы смогли сымитировать способ расширения клеток растений и их сокращения в ответ на воздействие света гораздо более точно контролируемым способом”,- говорит Lee. “В силу того, что гели сократились неравномерно, материал согнулся, когда свет попал на него. Мы использовали эти сгибающие движения, чтобы продемонстрировать гидрогель в форме руки, который показал совместное соединение при воздействии света”.
Lee говорит, что, в дополнение к возможности использования в мягких роботах, контролируемый светом гидрогель может также найти применение в снабжении лекарств и тканевой инженерии .
Гидрогель, разработанный командой ученых из Калифорнийского университета в Беркли, подробно описан в журнале « Nano Letters». На следующем видео можно увидеть его сгибание в ответ на воздействие ближнего инфракрасного света.
