Создан биоразлагаемый робот, которому не нужно питание для движения — он вдохновлён семенем герани

Запущенный в 2021 году европейский проект I-Seed привёл к созданию первого рабочего прототипа биоразлагаемого робота, совершающего движения без источников питания. Система призвана создать дружественные природе датчики мониторинга среды, которые при всей своей ценности слежения за вредными и парниковыми веществами сами не нанесли бы природе вреда.

Источник изображения: Italian Institute of Technology

Разработка создана в Итальянском технологическом институте (IIT-Italian Institute of Technology) в Генуе исследователями лаборатории Bioinspired Soft Robotics (BSR) под руководством Барбары Маццолаи (Barbara Mazzolai) в сотрудничестве с Университетом Тренто. Научный руководитель проекта давно пользуется приёмом наблюдения за растениями в поисках отточенных земной эволюцией интересных решений.

В основу мягкого и биоразлагаемого робота был положен принцип распространения семян южноафриканской герани Pelargonium appendiculatum. Семена этого растения имеют в стенках неживую ткань, которая в процессе изменения влажности меняет длину волокон. Это условно целлюлоза, которой не нужна поддержка жизнедеятельности — метаболизм или питание. Но когда влажность меняется, семена начинают совершать движения, что происходит чисто механически. В процессе набухания и высыхания семена движутся до тех пор, пока не попадут в трещины в земле, что увеличит шанс их прорастания в благоприятных условиях.

Учёные изучили строение тканей и клеток семян и воспроизвели в виде мягкого робота. Робот изготовлен методом 3D-печати. Учёным пришлось изрядно поработать, чтобы подобрать для него подходящий материал.

«Эти биоразлагаемые и энергоавтономные роботы будут использоваться в качестве беспроводных инструментов, не требующих батарей для исследования и мониторинга поверхностного слоя почвы. Этот подсмотренный у природы подход позволил нам создать недорогие инструменты, которые могут быть использованы для сбора данных на месте с высоким пространственным и временным разрешением, особенно в отдаленных районах, где нет данных мониторинга», — сказал один из авторов исследования.

Теоретически для изготовления подобных роботов всё готово. Учёные разработали не только биоразлагаемую электронику, но даже полностью растворимые в кишечнике человека аккумуляторы. Если там они не опасны, то и природе не нанесут вреда.