Робот в форме зерна без батареек исследует почву и в ней разлагается

Итальянцы создали робота в форме семени, способного исследовать почву в зависимости от изменения влажности. Он изготовлен из биоразлагаемых материалов и способен перемещаться, не требуя батареек или других внешних источников энергии.

Первый I-Seed создали в Итальянском технологическом институте в Генуе (IIT) в сотрудничестве с Университетом Тренто. I-Seed вдохновлён структурой семян пеларгонии (Pelargonium appendiculatum), южноафриканского родственника герани. Исследователям из лаборатории робототехники под руководством Барбары Маццолаи удалось воспроизвести искусственно так называемую гигроморфную структуру. Семена пеларгонии способны изменять форму в ответ на колебания влажности в окружающей среде.

Искусственное семя может найти применение в различных областях, от мониторинга окружающей среды до восстановления лесов.

Исследовательскую статью, описывающую прототип, опубликовали в журнале Advanced Science («Передовая наука»), причём изобретение стало темой обложки. Основная цель проекта —инновационные роботы-датчики для мониторинга качества почвы, включая присутствие загрязняющих веществ.



При подходящей погоде семена пеларгонии отделяются от растения и, используя свои гигроскопические свойства, меняют форму и движутся в почву, тем самым увеличивая вероятность прорастания. Исследователи отметили, что в семенах есть мёртвые ткани на основе целлюлозы, в которых отсутствует метаболизм и которые способны деформироваться, используя только изменения влажности. Проанализировав эти интересные ткани, исследователи воспроизвели природный дизайн, используя и комбинируя технологии 3D-печати и электроформования. Они протестировали различные материалы, способные поглощать влажность и расширяться: нанокристаллы целлюлозы и полиэтиленоксид, в сочетании с биоразлагаемыми и термопластичными полимерами на основе поликапролактона.


— Барбара Маццолаи, замдиректора по робототехнике IIT и координатор финансируемого ЕС проекта I-Seed.

Лука Чеккини, аспирант IIT и первый автор исследования добавил, что подход на основе биоинформатики позволил создать недорогие приборы, которые можно использовать в отдалённых районах, откуда не поступают данные мониторинга.