Исследователи из Университета штата Северная Каролина создали мягких роботов в форме капли, способных подпрыгивать вверх или двигаться прыжками вперед под воздействием инфракрасного света. Устройства продолжают совершать прыжки, пока на них направлено излучение. Разработка демонстрирует механизм самовосстановления исходного положения для прыгающих мягких роботов.
Робот состоит из ленты из жидкокристаллического эластомера, свернутой в каплевидную форму, и тонкой алюминиевой трубки в виде буквы V на одном из концов. Под светом инфракрасной лампы поверхность ленты сжимается и начинает вращаться. Жесткий V-образный элемент не дает конструкции просто катиться, из-за чего лента постепенно закручивается и накапливает энергию.
Когда скручивание достигает критического уровня, накопленная энергия резко высвобождается. V-образная часть ударяется о поверхность и подбрасывает робота в воздух. После этого каплевидная конструкция возвращается к первоначальной форме, а цикл повторяется при сохранении инфракрасного освещения.
Как сообщили в Университете штата Северная Каролина, характер движения зависит от угла V-образного элемента. При угле 120 градусов робот ползет вперед, при 90 градусах совершает прыжки в направлении движения, а при 50 градусах подпрыгивает вертикально. Небольшой груз на закругленном конце также позволяет увеличить дальность и устойчивость прыжка за счет изменения центра масс.
Интенсивность инфракрасного света должна быть достаточной для запуска движения, но чрезмерное излучение делает прыжки хаотичными и непредсказуемыми. В ходе испытаний роботы преодолевали склоны, препятствия и различные поверхности, включая траву, песок, камни и мульчу. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.