Ученые создали сердце для биороботов, работающее лучше человеческого

Американские ученые изобрели резиновую деформируемую помпу, которая имитирует биологию животных и может служить «сердцем» для роботов из мягких материалов. Об этом пишет TechXplore.

Исследователи из Корнелла и лаборатории армии США разработали центр «кровеносной системы» по аналогии с сердцем биологических существ, предназначенный для увеличения мобильности и независимости роботов. Получившееся «сердце» представляет собой эластомерный насос, который работает благодаря гидродинамическим и магнитным силам, говорится в научной статье журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

A deformable pump gives soft robots a ‘heart’ to mimic the biology of animals https://t.co/tEEbTIDWKw

— Neal Asher (@nealasher) July 15, 2022

Раньше в биороботов уже встраивали подобные насосы, но они располагались снаружи, выглядели очень громоздкими и позволяли энергии теряться. Новую же конструкцию инженерам удалось спрятать внутри, так как она состоит только из мягкой силиконовой трубки и витков проволоки – соленоидов, которые находятся вокруг устройства на небольшом расстоянии друг от друга и позволяют трубе растягиваться и изгибаться.

«Эти распределенные мягкие насосы работают гораздо лучше, чем человеческие сердца и артерии, из которых доставляется кровь», – сказал Роб Шеферд, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в Инженерном колледже, который возглавлял команду Корнелльского университета.

В трубке, по задумке разработчиков, спрятано также твердое ядро магнита, которое действует по принципу поршня и с постоянной силой перекачивает «кровь». В качестве необходимой жидкости ученые использовали масла с низкой вязкостью.

«Мы работаем при давлении и расходе, которые в сто раз выше, чем в других мягких насосах. По сравнению с насосами для твердых растворов наша производительность примерно в десять раз ниже», – рассказал Шеферд.

Авторы отслеживали параметры производительности, чтобы адаптировать свою разработку под различные типы роботов. В результате экспериментов исследователи выяснили, что такая насосная система может работать непрерывно и эффективно имитировать сердце.

«Детали» Е.Д. Фото: Unsplash √