Инженеры из Китая разработали электрофлюидный актуатор для мягких роботов, для работы которого требуется только источник высокого напряжения и не нужны ни насосы, ни система трубопроводов. Он состоит из мягкого полимерного материала с герметичной полостью, заполненной диэлектрической жидкостью, в которую погружен электрод. Сильное электрическое поле вокруг находящегося под высоким напряжением электрода индуцирует потоки жидкости внутри замкнутого объема актуатора, что приводит к его деформации.

Инженеры продемонстрировали возможность создания актуаторов, действующих как в продольном, так и в поперечном направлении. К примеру, один из работающих на поперечный изгиб актуаторов под действием напряжения 16 киловольт отклонился на угол более 35 градусов за 197 миллисекунд. Для демонстрации практического применения инженеры создали дистанционно управляемую модель робоската, которая развила скорость около 0.13 длин тела в секунду.

Статья опубликована в журнале Science Advances.

Инженеры давно работают над созданием роботов из мягких материалов, которые подходят для выполнения задач, требующих осторожного обращения с окружением и человеком, например, для применения в области медицины. Кроме этого, роботы из мягких материалов могут обладать большим числом степеней свободы, что позволяет им подстраиваться под сложный рельеф или форму предмета, с которым они взаимодействуют.

К примеру, гибкое робощупальце, разработанное австралийскими инженерами, легко захватывает и крепко удерживает объекты сложной формы, обвиваясь вокруг них.

Ключевой проблемой в этой области остается способ актуации, то есть метод с помощью которого робот или его отдельные части приводятся в движение. В случае мягких роботов актуация происходит за счет деформации самих актуаторов, что обычно достигается применением пневматики или гидравлики как наиболее простых способов. Однако в этом случае в конструкции должны быть нагнетающие давление насосы и системы трубопроводов для подачи воздуха или жидкости, что приводит к увеличению веса и объема устройства.

Китайские инженеры под руководством Вэй Тана (Wei Tang) из Чжэцзянского университета в Ханчжоу разработали мягкий электрофлюидный актуатор, в работе которого применяется жидкость, но который при этом не требует дополнительного громоздкого оборудования типа насосов и трубопроводов для передачи давления.