Для подводных работ требуются прочные и одновременно мягкие механизмы, способные собирать мусор или изучать морское дно. Обычные устройства либо слишком жесткие, либо не могут поднимать тяжести. Инженеры разработали уникальный аппарат в виде щупалец осьминога. Эта разработка позволила решить проблему выбора между гибкостью и силой, обеспечивая небывалую скорость изменения твердости конструкции.
Новый подводный робот в точности повторяет движения морского животного. Секрет заключается в специальной руке, состоящей из особого материала и трех температурных слоев. Внутренняя часть равномерно распределяет тепло, внешний слой защищает при нагреве, а холодная вода помогает быстро остудить систему. Благодаря такому устройству механизм становится мягким за 1,3 секунды при подаче тока, а затвердевает всего за 0,8 секунды после отключения питания, тогда как старым аналогам требовались десятки секунд.
Главная особенность аппарата заключается в грамотном сочетании мягких и жестких свойств. В момент захвата щупальца остаются гибкими, а встроенные присоски плотно обхватывают предметы любой формы. После этого механизм мгновенно остывает и фиксирует груз, надежно удерживая его без дополнительных затрат энергии. Испытания показали, что прочность такой руки возрастает в 25 раз, а конструкция из шести щупалец способна крепко держать предметы весом более 400 граммов.
Для проверки надежности ученые опустили устройство в бассейн глубиной 2 метра, где находились камни, рыболовные сети, пластиковый мусор и хрупкая посуда. Робот легко менял режимы работы, успешно собирая как легкие предметы массой менее 1 грамма, так и тяжелые бутылки весом 500 граммов. Исследователи убедились, что аппарат способен за один раз собрать совершенно разный мусор, не повреждая при этом ценные и хрупкие биологические образцы.
Помимо удобного захвата, механизм обладает системой управления плавучестью. Взяв предмет, робот надувает свой корпус и самостоятельно всплывает на поверхность. На само действие уходит около 75 джоулей энергии за 1,3 секунды, а дальнейший подъем происходит почти без расхода электричества. Устройство может проплыть расстояние 70 сантиметров за 55 секунд в любом направлении. Авторы проекта уверены, что новая разработка поможет в качественной очистке океанов и изучении подводного мира.
По материалам scientificrussia.ru