Созданы многофункциональные металлические каркасы для роботов-оригами

Москва, 10:17, 06 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Международная команда исследователей разработала процесс синтеза структур из оксида графена, позволяющий создавать перестраиваемые, адаптивные, многофункциональные металлические каркасы.

Структуры сформировали основу для оригами-роботов, объединенных со встроенными измерителями деформаций и системой передачи беспроводных сигналов, сообщает techxplore.com. Выводы исследования представлены в Science Robotics. Метод позволил создать сложные оригами из ценных металлов, воспроизводящие форму бумажной основы.

Команда может воссоздать платиновые фигуры, стабилизируя их тонкими эластомерами. Это позволяет сформировать многофункциональные каркасы для новых роботов. Они лучше деформируются, потребляют меньше энергии и выдерживают действие огня, чем аналоги из других материалов. Платиновые роботы имеют много потенциальных применений, вроде управления магнитными полями.

Хайтао Ян с коллегами из Китая, США и Сингапура использовали слои оксида графена, чередующиеся с разными прекурсорами металлических ионов. Отжиг при высоких температурах и кальцинация позволили получить высокоразмерные структуры, воссоздающие сложные оригами.

Специалисты использовали в качестве сырья пленки из целлюлозной бумаги. Сложенные из них фигуры воссоздавались в металле. Для улучшения механической стабильности ученые добавили тонкие эластомеры. Они повысили способность изделия к деформации, многоразовому перестраиванию. Специалисты изготовили сложные конструкции, включая соты, лягушек и динозавров. Их образы из платинового эластомера были легче и тоньше оригиналов из целлюлозной бумаги. Последние роботы требовали больших изменений давления для удлинения или сокращения. Платиновым было достаточно небольших колебаний. Роботы воспринимали сигналы разных частот без потерь и искажений, находясь в 1,2 м друг от друга.

Получившуюся смесь из платины, оксида графена и целлюлозы превратили в чернила для 3D-принтера. С его помощью изготовили роботов, управляемых магнитными полями. Команда представила протокол синтеза структур, дающий другим ученым возможность улучшить собственные системы.