Почти как ящерица: робот спасается, жертвуя частью себя

Самоампутация может показаться решительным шагом, но это тактика выживания, которая оказалась спасительной для многих существ. Творения робототехников из Йельского университета утрачивают части себя ради движения вперёд.

За пределами лаборатории робот может столкнуться с многими потенциальными опасностями: сверху может рухнуть ветка или же кирпич во время поисково-спасательных задач. В большинстве случаев для иного робота это означало бы конец. Но в лаборатории профессора Ребекки Крамер-Боттильо придумали технологию, которая позволяет роботу выборочно отделять свои конечности и высвобождаться из ловушек. А ещё такая концепция даёт возможность отдельным роботам объединяться для выполнения задач, с которыми они не смогли бы справиться самостоятельно.

Решающее значение для технологии имеет материал, изобретённый в лаборатории. Создатели называют его двойственно-непрерывным термопластичным эластомером. Используемый термопластик представляет собой достаточно плотное вещество, при обычной температуре похожее на резину. Но оно становится жидкостью при нагреве до 140 °C. Эластомер заключён в пенообразную структуру из силикона, которая не даёт термопластику утечь, когда он расплавляется в жидкость.

При соприкосновении двух нагретых частей расплавленный материал соединяется в сплошную массу. Затем он охлаждается и затвердевает, укрепляя срощенное. Для разъединения стык нагревается, и материал плавится, позволяя частям легко отделиться.

Билидж Янг, ведущий автор работы, объяснил, как задумка должна работать в реальности. Допустим, робот делает свои дела где-то в естественных условиях, и тут на одну из его ног валится такой большой камень, что другой робот остался бы там целиком. Но поскольку у изобретения есть возможность путём плавления отсоединить зажатую конечность, он в итоге сможет уйти без этой своей ампутированной ноги.

Аналогичная тактика используется ящерицами: если агрессор хватает её за хвост, ящерица отделяется от него и улепётывает в спасительное местечко. Крабы так же способны лишаться малого ради всего остального, если, например, у них сильно травмирована или инфицирована клешня.

В лаборатории Крамер-Боттильо также обратили внимание на муравьёв, как на полезный пример для подражания. Так, многие виды могут объединяться в мост, чтобы пересечь пропасть в лесной подстилке. А иные даже способны сплотиться в шар, чтобы поплыть сообща по воде. Янг рассказал, что по их примеру в лаборатории два небольших роботизированных устройства преодолевали подобие пропасти. Каждый из них по отдельности просто провалился бы. Но, объединившись, они справлялись с преградой.

Теперь исследователи намерены распространить созданную технологию на многие другие разновидности мягких роботов, над которыми трудятся.

Профессор Крамер-Боттильо сказала, что новый материал не только помогает роботу «выжить», но и позволяет изменять форму. То есть благодаря инновационному термопластику роботизированные модули фактически превращаются в трансформеров для выполнения различных задач.