Мягкий робот с "пастью" и "кишечником" сам добудет себе пропитание

Робот, подобно живому существу, получает энергию от поедания живых организмов.

Робот, подобно живому существу, получает энергию от поедания живых организмов.
Фотография Bristol robotics laboratory.

Инженеры из Великобритании создали необычного робота, способного самостоятельно питаться. С этой целью мягкий робот наделён собственной полостью рта и даже кишечником. Но бояться не стоит: он не укусит человека и уж точно не проглотит его.

Специалисты говорят, что столь необычный робот имитирует жизнь сальп –морских существ, обитающих главным образом в поверхностных водах океана. Тело сальп цилиндрическое, оно покрыто прозрачной туникой, сквозь которую просвечивают ленты кольцевых мышц и кишечник. На противоположных концах тела расположены отверстия сифонов — ротового, ведущего в обширную глотку, и клоакального.

Иными словами, у существ есть отверстия на каждой стороне: одно для поглощения пищи, другое для избавления от отходов. В процессе переваривания сальпы получают достаточно энергии для движения. Это же делает и робот: инженеры в очередной раз подглядели за миром дикой природы, чтобы улучшить свои разработки.

Отмечается, что "рот" робота сделан из мягкой полимерной мембраны. Открывая "пасть", устройство может всасывать в "живот" воду и биоматерию. Искусственный кишечник – микробный топливный элемент (МТЭ) – наполнен прожорливыми микробами, которые расщепляют биомассу и преобразовывают её химическую энергию в электрическую. Последняя и питает робота.

Переваренные отходы затем выбрасываются через заднюю часть, поскольку всё больше воды всасывается для дальнейшего кормления через передние отверстие. Так, с каждым новым заглатыванием воды и биоматерии запасы робота пополняются, и теоритически устройство может двигаться бесконечно.

Правда, пока энергия, которую МТЭ может получить из пищи, довольно низкая. Но за счёт использования мягких материалов для ротовой полости и кишечника инженерам уже удалось сократить энергопотребление робота. Они также получили больше мощности, установив несколько МТЭ подряд, подобно батарее.

Одно из преимуществ самоподдерживающегося робота заключается в том, что человеку не нужно постоянно "заботиться" о нём – менять батареи, периодически заряжать или подключать к источнику питания. Так что робот идеально подойдёт для использования даже в самых неблагоприятных условиях – в зоне радиоактивного бедствия или в загрязнённом озере.

Пока в лабораторных условиях робота кормят, что называется, "идеальной" водой, то есть питательные вещества в ней распределены равномерно и находятся в легкоусвояемой форме. Однако другие исследования показывают, что МТЭ способны работать и в более сложных условиях.

"В будущем такие роботы могут быть выпущены в океан, чтобы собирать мусор", — говорит одна из разработчиков устройства Гемма Филмор (Hemma Philamore) из Бристольского университета. Ещё одна сфера применения – сельское хозяйство: робот может питаться за счёт системы орошения, пока следит за растениями или распространяет химические вещества для посева.

"Мы разрабатываем робота, который сможет вести себя естественно в окружающего его среде", — добавляет Филмор.

Результаты исследования опубликованы в научном издании Soft Robotics.

Добавим, что ранее животные вдохновили инженеров на создание мягких крыльев для дронов, прямо как у летучих мышей, а для исследования комет и астероидов был создан робот-ёж.