Они развивали автоматизированные кристаллы, которые медленно идут как inchworm и катятся в 20,000 раз быстрее, чем его идущая скорость. Эти автономно перемещение, у органических кристаллов есть большой потенциал как материал для мягких роботов в будущем, особенно в медицинской области.
«Кристаллы гибки, надежны и легки», говорит Хидеко Кошима, приглашенный лектор в Исследовательской организации Уоседы для Инноваций Нано & Жизни. «Они могли возможно использоваться в качестве материала для микророботов, которые транспортируют вещества в микроскопическом регионе, например, неся яйцеклетки для лечения бесплодия или проводя агрессивную хирургию».Их исследование было опубликовано по своей природе Коммуникации 7 февраля 2018.
Кристаллы, как ожидали, будут играть важную роль как материал локомотива для мягких роботов, и его механическое движение было исследовано с точки зрения изгиба и расширения/сокращения. Однако больше разнообразия в движениях разыскивалось.
Ранее в 2016 исследовательская группа Кошимы сообщила, что chiral кристаллы азобензола, которые также использовались в недавнем исследовании, изгибе с воздействием света. Во время этого расследования кристаллы, как находили, подвергались переходу фазы в 145°C без перелома, даже, после повторено нагревания и охлаждения.На основе этих результатов они проектировали автоматизированные кристаллы, демонстрирующие два различных способа передвижения: ходьба и вращение.Используя инфракрасную камеру термографии и цифровой оптический микроскоп, группа заметила, что тонкие, длинные пластинчатые кристаллы с градиентом толщины в продольном направлении медленно шли как inchworm посредством повторного изгиба и выправления при нагревании и охлаждении циклов около температуры перехода на плитке, движущиеся 1.5 мм через 30 минут.
С другой стороны, разбавитель, дольше пластинчатые кристаллы с градиентом ширины катили 3.1 мм за 0,2 секунды, ускоренные наклоненным изгибом, тогда щелкающим, при только одном процессе нагревания и охлаждения.«Движущая сила ходьбы и вращения передвижения была произведена от несимметрической формы кристаллов», объясняет Кошима.
Хотя ученые должны были бы далее учиться, как точно управлять направлением и скоростью автоматизированных кристаллов для практического применения, это открытие открывает дверь в новую область кристаллической робототехники, и в более крупном масштабе, приносит нам шаг ближе к решению проблем, связанных со старением населения.«В настоящее время роботы тверды и тяжелы, делая их неподходящими для ежедневного взаимодействия с людьми», указывает Koshima. «Наши кристаллы могли использоваться в качестве нового вида материала для мягких роботов с повышенным уровнем безопасности и комфортом.
Как наши общественные возрасты, мы должны рассмотреть симбиотические отношения между людьми и роботами, так как роботы могут заботиться о людях, включая пожилых людей, в ближайшем будущем».Кошима теперь пытается произвести автоматизированные кристаллы, которые подвергаются переходу фазы при намного более низкой температуре.