Robot kecil yang terbuat dari ‘galinstan’ bisa berlari lebih cepat dari (miniatur) macan tutul.

Para ilmuwan di Johannes Kepler University (JKU) telah menciptakan robot yang lembut dan dapat dikendalikan yang mampu berlari, renangdan melompat dengan kecepatan tinggi. Selama pengujian, robot mencapai kecepatan 70 BL/s (panjang tubuh per detik). Hasil ini luar biasa karena bahkan cheetah (Hewan darat tercepat di dunia) bahkan bisa berlari 23 BL/dtk. Tapi jangan berharap rekor kecepatan absolut, karena robot memiliki tubuh skala milimeter — meskipun mesin kecil ini mungkin adalah robot lunak tercepat di planet ini.

Robot lunak berbeda dari robot tradisional yang Anda lihat di pabrik, restoran, dan pameran sains. dibuat Menggunakan bahan yang fleksibel Seperti polimer, paduan memori bentuk (paduan ini berubah bentuk dengan perubahan suhu). Bahan lunak memungkinkan robot untuk beroperasi Dengan cara yang sama menjadi organisme hidup (atau jaringan hidup). Sebaliknya, robot tradisional terbuat dari bahan padat seperti plastik, aluminium, dan logam.

Untuk waktu yang lama, para ilmuwan telah mencoba membuat robot lunak dengan cukup cepat Bekerja di lingkungan yang keras Di mana tidak ada mesin lain yang bekerja. Robot ini bisa memainkan peran penting dalam bidang medis. Misalnya, robotika ultra-cepat dapat menggantikan metode invasif seperti kolonoskopi. Dokter dapat menggunakan robotika lunak cepat untuk memeriksa kelainan pada organ tubuh (seperti perut) yang sulit diperiksa dengan robot diagnostik konvensional.

Bangun robot super cepat

Robot ultra-cepat dibuat menggunakan paduan logam cair yang disebut galinstan. Ini terdiri dari timah (Sn), galium (Ga) dan indium (Dalam). Galinstan tidak umum digunakan untuk membuat robot lunak; Mereka sebagian besar terbuat dari plastik silikon. Ketika ditanya penulis pertama studi dan fisikawan materi lunak JKU, Dr. Guoyong Mao, dia mengatakan kepada Ars Technica, “Sifat terpenting dari bahan ini adalah menyerupai cairan pada suhu kamar, sementara juga memiliki konduktivitas tinggi, yang membuatnya berguna untuk membuat kumparan yang lunak dan dapat dideformasi.” .

Para peneliti menggunakan logam cair Teknologi pencetakan 3D Untuk membentuk kumparan ganistan. Kumparan yang dicetak 3D ini kemudian disematkan dalam selubung elastomer yang menyatukannya dengan aktuator yang mengontrol keadaannya. Ini menghasilkan robot elektromagnetik lunak (SEMR) gaya kumparan yang mampu memberikan aktuasi dan propulsi yang cepat. Para peneliti juga melengkapi robot dengan kaki berbentuk L atau gigi gergaji tergantung pada pilar yang akan mereka lewati.

SEMR ditenagai oleh baterai lithium-polimer, dan gerakannya yang sangat cepat digerakkan oleh aktuator elektromagnetik (komponen yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik). Aktuator adalah komponen yang responsif secara magnetis, sehingga robot yang bergerak cepat dapat dengan mudah dikendalikan menggunakan medan magnet konstan. Selama pengujian, robot yang ditambatkan dapat bergerak dengan kecepatan 35 BL/s di pesawat dan 70 BL/s di permukaan 3D yang terlipat. Selanjutnya, mereka berenang dengan kecepatan 4,8 BL/detik saat diuji di dalam air. “Kami pikir ini adalah teknologi baru dan menjanjikan dalam robotika dan memiliki potensi besar untuk masa depan. Kami belum dapat menemukan teknologi serupa, menggunakan bahan fungsional lembut, yang dapat melakukan begitu banyak tugas dengan kecepatan tinggi, ” kata Mao.

Masa depan robotika ultra-cepat

Para peneliti juga melakukan tes kecepatan menggunakan prototipe robot lunak yang tidak terikat dan mencapai kecepatan berenang 1,8 panjang tubuh per detik (BL/s) dan kecepatan lari maksimum 2,1 BL/s. Para peneliti sekarang berencana untuk meningkatkan efisiensi dan kinerja robot yang tidak ditambatkan.

Mao dan timnya juga mengatakan bahwa mengembangkan lebih banyak SERM skala milimeter menggunakan Pencetakan cair 3D Ini bisa membuka jalan bagi robot super cepat yang lebih besar di masa depan.

Ada berbagai jenis robot lunak. Beberapa dapat membantu kami Pembuangan sampah plastik Dari lautan, orang lain dapat membiarkan kita melakukannya studi hangat Gurun bulan dan Mars. Kecepatan adalah faktor pembatas besar untuk semua mesin lunak ini. Teknologi di balik SEMR ultrafast memiliki potensi untuk mengatasi batas ini.

Komunikasi Alam, 2022. DOI: 10.1038 / s41467-022-32123-4 (Tentang DOI)

Robindra Brahambhat adalah seorang jurnalis dan pembuat film berpengalaman. Dia meliput berita sains dan budaya, dan selama lima tahun terakhir dia telah aktif bekerja dengan beberapa kantor berita, majalah, dan merek media paling inovatif yang beroperasi di berbagai belahan dunia.