Мягкий робот с "пастью" и "кишечником" сам добудет себе пропитание
Инженеры из Великобритании создали необычного робота, способного самостоятельно питаться. С этой целью мягкий робот наделён собственной полостью рта и даже кишечником. Но бояться не стоит: он не укусит человека и уж точно не проглотит его.
Специалисты говорят, что столь необычный робот имитирует жизнь сальп –морских существ, обитающих главным образом в поверхностных водах океана. Тело сальп цилиндрическое, оно покрыто прозрачной туникой, сквозь которую просвечивают ленты кольцевых мышц и кишечник. На противоположных концах тела расположены отверстия сифонов — ротового, ведущего в обширную глотку, и клоакального.
Иными словами, у существ есть отверстия на каждой стороне: одно для поглощения пищи, другое для избавления от отходов. В процессе переваривания сальпы получают достаточно энергии для движения. Это же делает и робот: инженеры в очередной раз подглядели за миром дикой природы, чтобы улучшить свои разработки.
Отмечается, что "рот" робота сделан из мягкой полимерной мембраны. Открывая "пасть", устройство может всасывать в "живот" воду и биоматерию. Искусственный кишечник – микробный топливный элемент (МТЭ) – наполнен прожорливыми микробами, которые расщепляют биомассу и преобразовывают её химическую энергию в электрическую. Последняя и питает робота.
Переваренные отходы затем выбрасываются через заднюю часть, поскольку всё больше воды всасывается для дальнейшего кормления через передние отверстие. Так, с каждым новым заглатыванием воды и биоматерии запасы робота пополняются, и теоритически устройство может двигаться бесконечно.
Правда, пока энергия, которую МТЭ может получить из пищи, довольно низкая. Но за счёт использования мягких материалов для ротовой полости и кишечника инженерам уже удалось сократить энергопотребление робота. Они также получили больше мощности, установив несколько МТЭ подряд, подобно батарее.
Одно из преимуществ самоподдерживающегося робота заключается в том, что человеку не нужно постоянно "заботиться" о нём – менять батареи, периодически заряжать или подключать к источнику питания. Так что робот идеально подойдёт для использования даже в самых неблагоприятных условиях – в зоне радиоактивного бедствия или в загрязнённом озере.
Пока в лабораторных условиях робота кормят, что называется, "идеальной" водой, то есть питательные вещества в ней распределены равномерно и находятся в легкоусвояемой форме. Однако другие исследования показывают, что МТЭ способны работать и в более сложных условиях.
"В будущем такие роботы могут быть выпущены в океан, чтобы собирать мусор", — говорит одна из разработчиков устройства Гемма Филмор (Hemma Philamore) из Бристольского университета. Ещё одна сфера применения – сельское хозяйство: робот может питаться за счёт системы орошения, пока следит за растениями или распространяет химические вещества для посева.
"Мы разрабатываем робота, который сможет вести себя естественно в окружающего его среде", — добавляет Филмор.
Результаты исследования опубликованы в научном издании Soft Robotics.
Добавим, что ранее животные вдохновили инженеров на создание мягких крыльев для дронов, прямо как у летучих мышей, а для исследования комет и астероидов был создан робот-ёж.
