Metro пообщалось с инженерами-механиками Университета Райса в США Дэниелом Престоном и Те Файе Япом, которые рассказали, как перепрофилировать умерших пауков в роботизированные захваты, которые способны поднимать объекты, превышающие их собственный вес.
Как вы до этого додумались?
Фэй (Ф.): Обустраивая лабораторию, мы заметили в углу коридора свернувшегося в маленький комочек паука. Нам стало любопытно, почему лапки мёртвых членистоногих всегда плотно прижаты к брюшку. Мы выяснили, что у пауков нет антагонистических мышц. Их суставы контролируются с помощью гидравлической системы. Кровь под давлением направляется в конечности, заставляя их вытягиваться. Когда давление падает – конечности сжимаются.
Дэн (Д.): Мы специализируемся на мягких роботизированных системах, в которых часто используются гидрогели, эластомеры и текстиль. Биотические материалы, в данном случае умершие пауки, прекрасно вписывались в рамки нашего исследования. Мы поняли, что сможем реконструировать эту гидравлическую систему, чтобы сделать из трупа паука захват и дать ему вторую жизнь в качестве машины.
Как вы превращаете пауков в некроботов?
Ф.: Мы вводим иглу для подкожных инъекций в тело умершего паука, герметизируем отверстие клеем и подаём туда воздух. В результате все восемь его лап могут одновременно выпрямляться и снова сгибаться, создавая хватательное движение, которое затем можно использовать для поднятия предметов.
Каковы преимущества такой технологии?
Д.: Природа создаёт сложную архитектуру, которую трудно или даже невозможно воспроизвести искусственно. Мы используем природный биотический материал (в данном случае самого паука) непосредственно в качестве механизма, минуя множество этапов, необходимых для изготовления традиционных захватов, особенно в таких миниатюрных масштабах.
А какие минусы?
Ф.: На данный момент наш некроботический захват способен выдерживать до 900 циклов, прежде чем он выйдет из строя. Мы предполагаем, что изнашивание вызвано обезвоживанием, в результате чего суставы становятся более хрупкими и восприимчивыми к повреждениям. Мы планируем изучить различные покрытия, которые потенциально могут продлить срок службы некротического захвата.
Некроботические захваты будут эффективно выполнять микроманипуляции, потому что они могут удерживать предметы массой, в несколько раз превышающей их собственную. Дэниел Престон профессор Университета Райса, США
Ваша технология может пригодиться в реальной жизни?
Ф.: Да. Некроботы могут помочь в сортировке и перемещении небольших объектов, например, при сборке микроэлектроники. Также можно будет захватывать мелких насекомых в живой природе. Кроме того, сами мёртвые пауки биоразлагаемы.
Что вас больше всего удивило при работе?
Ф.: Простота изготовления и эффективность захвата при выполнении задач. Нас также впечатлила скорость срабатывания некроботического захвата по сравнению с другими мягкими и податливыми захватами.