Изобретен умный материал, который можно научить движениям — видео

Рамблер (Технологии) 2 часа назад 3

В Техническом университете Эйндховена изобрели обучаемый мягкий материал на основе жидкокристаллического полимера (ЖКП) с памятью и логикой, изготовили из него руку и научили ее китайским жестам. Статья о разработке и захватывающих экспериментах с нею увидела свет в Science Advances.

«Интеллектом» материал наделило добавление светочувствительного азобензола. В результате он получил способность менять форму от нагрева и ультрафиолетовых лучей и запоминать ее (и постепенно забывать, хотя такой цели не ставилось). Умной субстанцией можно управлять, подавая импульсы, но и сама она меняет проводимость, благодаря чему может служить переключателем.

Для испытаний напечатали на 4D-принтере пальцы и соединили их в макет кисти руки. Эту роборуку научили жестам, которыми китайцы показывают цифры (они делают это иначе, чем европейцы). Для этого записали жесты на камеру и преобразовали в программу нагрева и включения светодиодов в пальцах.

Когда рука запомнила жесты, управляющий компьютер отключили. После этого при подаче команды током кисть складывалась в соответствующую фигуру, причем неоднократно (постепенно, правда, забывая ее). Естественно, каждый раз рука может запомнить только один жест. Но проверили на ней все 10 цифр. А самое главное, материал абсолютно пассивен — и при этом обладает памятью.

В другом исследовании авторы пошли еще дальше и соединили несколько хлопающих элементов из умного материала перемычками из него же — и их движения постепенно синхронизировались.

«Разные ЖКП эффективно взаимодействуют, потому что передают движение и усилия друг другу через гибкие соединения. Когда один компонент приходит в движение, он передает его следующему. Так возникает скоординированное движение без тросов и централизованной системы управления. Слаженность возникает сама собой, поскольку материалы непосредственно реагируют друг на друга. Этот принцип может помочь в разработке автономных мягких роботов и материалов, способных к самоорганизации», — рассказала руководившая разработкой инженер-материаловед Даньцин Лю.

Оба исследования, как и их авторы, охватывают широкий круг дисциплин — от химии и материаловедения до электроники и робототехники. Сама Лю видит применение изобретению на стыке виртуального и физического миров: «Представьте, что через устройство вы можете физически ощутить то, что видите в виртуальной или дополненной реальности. Я верю, что это могло бы помочь в решении некоторых проблем психического здоровья».

Более того, уже есть одна идея, для реализации которой ученая вскоре отправится в Японию — интерактивный руль, который дает тактильную обратную связь во время вождения, помогая водителю интуитивнее управлять автомобилем.

Создано кольцо обратной связи с виртуальным миром

Роботизированная рука освоила бережный сбор ягод

Создан «умный материал», который способен обучаться и адаптироваться: видео

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX

Прочитать полностью