Суставы оригами-роботов выдержали больше полутора тысяч циклов сгибания
Их протестировали на журавлике и фигуре миура-ори
Американские инженеры разработали метод изготовления самоскладывающихся оригами-роботов с суставами из жидкокристаллического эластомера и протестировали их на двух прототипах — оригами-журавлике и фигуре миура-ори. Суставы выдерживают более 1500 циклов складывания без заметной потери механических свойств. Статья опубликована в журнале Advanced Functional Materials.
Японское искусство складывания фигурок из бумаги давно привлекает внимание инженеров. С его помощью из плоского листа можно получать сложные трехмерные конструкции, которые проще транспортировать, а затем разворачивать на месте в нужную форму. Эта техника может быть полезной при создании космических аппаратов, хирургических инструментов и робоманипуляторов. Робототехника тоже пытается применить принципы оригами. Например, в 2020 году американские инженеры из Мичиганского университета показали миниатюрного робота-журавля, созданного на основе технологии электротермических актуаторов. Их работа основана на особенности поведения при локальном нагреве двухслойного материала из золота и фоторезиста.
Однако это не единственный материал, который можно использовать в качестве актуаторов оригами-роботов. Другими перспективными кандидатами считаются жидкокристаллические эластомеры из-за их способности к обратимой деформации при нагреве и охлаждении. Это свойство объясняется поведением молекул внутри: они могут выстраиваться вдоль определенного направления, определяя вектор сокращения материала при изменении температуры. До сих пор для активации таких актуаторов требовалось помещать их целиком в печь или ванну с горячей водой. Однако глобальный нагрев не позволяет управлять отдельными сгибами сложного механизма. Другим важным препятствием для развития полностью автономных роботов-оригами