Мягкие роботы из Китая получили «лимфатическую» систему для автономной работы в космосе и океане
Ученые из Чжэцзянского университета представили революционную разработку в области мягкой робототехники — самоходные мягкие насосы, способные генерировать энергию исключительно из окружающего движения. Это открытие, вдохновленное человеческой лимфатической системой, может кардинально преобразить технологии для освоения глубокого космоса, океанских глубин и создать новый класс носимых устройств.
Ключевой проблемой современных мягких роботов и носимых технологий остается зависимость от тяжелых и жестких источников питания, таких как батареи. Исследовательская группа под руководством профессора Вэй Тана разработала мягкий гибкий насос, имитирующий распределенную сеть сосудов и односторонних клапанов лимфатической системы, которая работает без единого центрального насоса, поддерживая естественные процессы в организме.
Используя недорогие методы 3D-печати, команда создала мягкий волоконный насос (SFP), который может принимать различные формы и размеры, изгибаться, скручиваться и растягиваться. Были разработаны две версии: высокопроизводительная со спиральными электродами и долговечная с параллельными электродами, повторяющими структуру лимфатических сосудов.
Главное отличие технологии — встроенная способность к автономному энергоснабжению. Исследователи интегрировали в систему насоса трибоэлектрический наногенератор (TENG) — устройство, преобразующее механическое движение (от ветра, потока воды или движения человека) в электричество. Это позволяет насосу работать полностью самостоятельно.
«Мы превращаем повседневное движение в источник энергии, — отметил соавтор проекта профессор Цзюнь Цзоу. — Это приближает нас к созданию машин, которые питают себя сами, без батарей или внешних электрических систем».
Для демонстрации потенциала технологии были созданы функциональные прототипы: искусственные мышцы, способные поднимать грузы, системы микрожидкостного контроля для диагностических устройств и умная перчатка, регулирующая температуру за счет циркуляции жидкости.
«Объединяя биологическое вдохновение с передовыми материалами и сбором энергии, мы создаем системы, которые не просто функциональны, но по-настоящему автономны», — подчеркнул профессор Тан.
Исследование было в журнале SmartBot.