Мягкий робот изучает воды Марианской впадины
На сегодняшний день одной из проблем с использованием исследовательских глубоководных подводных аппаратов, будь то пилотируемых или управляемых дистанционно, является огромное давление, которое наблюдается на большой глубине морских и океанских вод. Корпуса аппаратов должны быть спроектированы и построены таким образом, чтобы выдерживать сокрушительное давление, встречающееся в самых глубоких частях водоемов, но это очень дорогостоящее решение. Не каждый материал, прошедший испытание прочности на лабораторных испытательных машинах, может сопротивляться такой серьезной нагрузке.
В своей новой работе ученые применили новый подход к проблеме: они создали робота, имитирующего мягкую рыбу. Китайские инженеры разработали мягкого робота, который может беспроблемно плавать в Марианской впадине на большой глубине порядка 3225 км. По результатам предварительных исследований стало явным то, что подобных мягких роботов лучше всего создавать из податливых материалов, таких как силикон и полимеры. Данные материалы позволяют имитировать кальмаров и других морских существ с мягким телом.
Таким образом, исследователи сумели построить робота, используя мягкие полимеры, в форме летающей рыбы, которая плавает, хлопая своими «крыльями». Конструкция крыльев такова, что они двигаются за счет узла на мышце в силиконовом корпусе. К мышце приложен электрический ток — он заставляет ее сокращаться, позволяя крылу вытягиваться и затем расслабляться до его естественного состояния.
Чтобы добавить электронику для управления роботом, ученые использовали конструкцию, в основе которой лежала имитация архитектуры костей улиток — вместо того, чтобы пытаться упаковать электронику в как можно меньший пакет, они разделили детали и встроили их по частям в силикон. Такой прием позволил в значительной мере снизить нагрузку на электронные компоненты устройства.
Инженеры испытали своего робота сначала в лаборатории, затем на близлежащем озере, а затем в Южно-Китайском море — во всех случаях ученых ждал успех. Затем робот был подключен к традиционному погружному аппарату и отправлен в глубину Марианской впадины. Аппарат работает на указанной глубине так же хорошо, как и при испытаниях на малых глубинах. Уже сейчас ученые получают первые результаты исследовательской работы мягкого робота.
