Primul "robot origami", care se pliază şi se deplasează singur, creat de cercetătorii americani

Inginerii americani au folosit doar coli de hârtie şi polistiren, care îşi modifică forma odată cu creşterea temperaturii, dar şi microcircuite electronice şi baterii.

Ei au proiectat în trei dimensiuni un mic robot care, de manieră autonomă, a luat forme complexe în patru minute şi a început să se deplaseze cu viteza de 5,4 centimetri pe secundă, iar totul se petrece fără nicio intervenţie umană.

Dispunerea balamalelor în polistiren şi numărul de plieri necesare au fost realizate graţie unor circuite încălzite comandate de un program computerizat.

Această invenţie, ce a fost prezentată joi în revista americană Science, a demonstrat faptul că este posibilă fabricarea rapidă şi de manieră automatizată, cu costuri scăzute, a unor maşini inteligente care sunt capabile să interacţioneze cu mediul.

Oamenii de ştiinţă s-au inspirat din procesele de autoasamblare observate în natură, de exemplu din felul în care aminoacizii formează proteine complexe înzestrate cu funcţii sofisticate.

"Să poţi să programezi un robot pentru ca acesta să se asambleze singur şi să execute sarcini fără intervenţie umană reprezintă un obiectiv-cheie pe care îl vizăm de mai mulţi ani", a explicat Rob Wood, profesor de inginerie şi de ştiinţe aplicate la Institutul Wyss al Universităţii Harvard, principalul autor al studiului, la care au participat şi ingineri de la prestigiosul Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Această nouă abordare va permite o producţie rapidă de roboţi complecşi, de diferite mărimi, care vor fi în acelaşi timp foarte solizi, spun cercetătorii americani.

Tehnica autoplierii foilor evită folosirea şuruburilor şi niturilor necesare în fabricarea roboţilor actuali şi a altor echipamente electromecanice complexe. Ea permite şi integrarea componentelor electronice, a senzorilor şi a întrerupătoarelor şi a altor dispozitive care acţionează pe o maşină, a precizat profesorul Rob Wood.

"Fabricarea convenţională a roboţilor necesită echipamente scumpe, iar imprimarea lor în 3D este prea lentă pentru o producţie la scară largă, în condiţiile în care programarea foilor de materiale compozite poate fi rapid executată prin instrumente ieftine, precum decupatoare cu laser şi o imprimantă", a spus Sam Felton, cercetător şi profesor de inginerie la Universitatea Harvard, coautor al studiului. După părerea sa, această abordare este ideală pentru a produce între 100 şi 1.000 de unităţi într-un singur flux tehnologic.

Acest procedeu de fabricaţie permite producerea de roboţi cu costuri mici. Materialele pentru construirea acestui robot au costat 100 de dolari, dintre care 20 de dolari pentru structură şi 80 de dolari pentru baterii şi motorul electric, a precizat Sam Felton.

Acest proiect a avut un buget total de 11.000 de dolari, însă această cifră se explică prin faptul că 40 de prototipuri au fost testate înainte de reuşită. "Dacă ar trebui să facem un alt robot astăzi, acesta ar costa doar 100 de dolari".

Aceşti roboţi au numeroase aplicaţii potenţiale. Întrucât ei se prezintă iniţial sub forma unor elemente plate, precum mobilierul Ikea, ei pot fi de exemplu folosiţi în operaţiuni de căutare şi salvare în spaţii înguste, precum cavităţile din imobilele prăbuşite, în care se pot deplia automat şi să ajungă în spaţii care, altfel, ar fi inaccesibile.

Roboţii-origami ar putea fi lansaţi şi în număr mare în spaţiu, cu costuri mici, întrucât sunt mai uşori. Odată ajunşi pe orbită, ei ar putea să se plieze singuri pentru a efectua diverse misiuni ştiinţifice.

Alţi oameni de ştiinţă, printre care Jesse Silverberg de la Universitatea Cornell din Statele Unite, au anunţat joi că au dezvoltat o tehnică de inginerie bazată pe origami-ul japonez, care permite conceperea unui material super-uşor şi dur, care este totuşi modulabil. Acesta poate astfel să ia forme complexe, la diverse scale.