Американские учёные сделали из мёртвых пауков крошечные роботизированные захваты

Учёные использовали тело членистоногих в качестве материала, аналогичного тому, что применяется в мягкой робототехнике
Американские учёные сделали из мёртвых пауков крошечные роботизированные захваты
Сortesia
Некроботы могут помочь в сортировке и перемещении небольших объектов, например, при сборке микроэлектроники

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.   

У пауков нет антагонистических мышц. Их суставы контролируются с помощью гидравлической системы
Cortesia
У пауков нет антагонистических мышц. Их суставы контролируются с помощью гидравлической системы
900 циклов способен выдержать некроботический захват до того, как произойдёт его значительный износ
Cortesia
900 циклов способен выдержать некроботический захват до того, как произойдёт его значительный износ

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.