O întorsătură bio-inspirată asupra manipulării robotizate

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

TSUKUBA, Japonia, 14 noiembrie 2023 – (ACN Newswire) – Forțele adezive subtile care le permit gecoșilor să sfideze aparent gravitația, să se agațe de pereți și să treacă peste tavane au inspirat o echipă de cercetători din Coreea de Sud să construiască un dispozitiv robot care poate ridica și elibera materiale delicate fără deteriorare. Echipa, cu sediul la Universitatea Națională Kyungpook și Universitatea Dong-A, și-a publicat lucrările de cercetare în Science and Technology of Advanced Materials, o jurnal științific internațional. Cercetătorii speră că poate fi aplicat transferului de obiecte prin sisteme robotizate.

Structura și funcționarea dispozitivului robot moale cu adeziv uscat.

Secretul uscat, dar lipicios al piciorului unui gecko constă în învelișul său de fire de păr minuscule - formate din proteine - numite micro setae. Aceste fire de păr au aproximativ 100 de micrometri lungime și 5 micrometri în diametru. Fiecare păr se împarte într-un număr de ramuri care se termină în pernițe triunghiulare plate numite spatule. Spatulele sunt atât de mici încât moleculele lor interacționează cu cele ale suprafeței pe care gecko se cățără. Acest lucru creează forțe slabe de atracție între aceste molecule, cunoscute sub numele de forță van der Waals. Această forță este suficient de puternică pentru a menține gecko pe loc.

Capacitatea de aderență înnăscută a gecko a atras atenția multor cercetători și a inspirat utilizarea mecanismului său de aderență în robotică. Un adeziv uscat artificial, în formă de ciupercă, care imită acest mecanism, a fost folosit pentru a ridica materiale în mod robot. Cu toate acestea, forța necesară pentru a desprinde adezivul de pe suprafața materialului poate duce la deteriorarea acestuia, mai ales dacă materialul este fragil, cum ar fi sticla. „Au existat probleme pentru ca adezivul să se desprindă ușor”, a explicat Seung Hoon Yoo, primul autor al articolului de cercetare. „Pentru a exploata aceste puteri adezive în sistemele robotizate, este imperativ ca robotul să nu poată doar ridica un obiect, ci și să se detașeze cu ușurință de el pentru a lăsa obiectul în locația dorită”.

În studiul lor, echipa a rezolvat această problemă de detașare folosind un dispozitiv alimentat cu vid, fabricat din cauciuc siliconic moale. Pentru a desprinde adezivul uscat fără a deteriora obiectul fragil aflat în mișcare, a fost introdusă o nouă metodă de detașare. Această metodă implică o mișcare de răsucire și de ridicare care trage adezivul uscat de pe suprafața de sticlă fără a-i provoca nicio deteriorare. Cercetătorii au descoperit că adăugarea acestei mișcări de răsucire a provocat o reducere de zece ori a forței necesare pentru detașare, care ar putea fi vitală atunci când se manipulează materiale delicate.

La efectuarea testelor în care sistemul lor de transfer a fost atașat la un braț robot, cercetătorii au demonstrat că acesta poate ridica un disc de sticlă delicat de pe o suprafață înclinată, îl poate muta într-o altă locație și îl poate așeza ușor, fără a-i provoca daune.

„Ne așteptăm ca cercetarea noastră să atragă un interes semnificativ din partea industriei, deoarece multe companii sunt foarte interesate de utilizarea adezivilor uscați pentru atașarea temporară și mișcarea componentelor, în special în aplicațiile robotizate”, a spus Sung Ho Lee, unul dintre autorii studiului. El a adăugat că echipa sa speră să servească drept punte între cercetare și industrie, aplicând-o aplicațiilor industriale reale și dezvoltând modele mai avansate.

Despre Știința și Tehnologia Materialelor Avansate (STAM)

Jurnalul cu acces deschis STAM publică articole de cercetare remarcabile în toate aspectele științei materialelor, inclusiv materiale funcționale și structurale, analize teoretice și proprietăți ale materialelor. https://www.tandfonline.com/STAM

Comunicat de presă distribuit de Asia Research News pentru Știința și Tehnologia Materialelor Avansate.

Subiect: Rezumatul comunicatului de presă
Sursa: Știința și tehnologia materialelor avansate
Sectoare: Știință și nanotehnologie
https://www.acnnewswire.com

Din Asia Corporate News Network