Inżynierowie robotycy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej opracowali mechanizm ochronny dla miękkich robotów i innych wrażliwych systemów elektronicznych, zainspirowany zachowaniem bolit, ssaków z rodziny chlamyphoridae, należącej do rzędu pancernikowców. W sytuacji zagrożenia, bolity mają tendencję do zwijania się w kulkę, tak iż chronią się pod zewnętrzną warstwą pancerza, pokrywającego ich grzbiet.
Robotyczny odpowiednik pancerza bolit nazywa się MIPM (morpho-interlocking protective module) i składa się z trzech warstw. Zewnętrzna warstwa to egzoszkielet, złożony z szeregu łuskowatych segmentów, drukowanych w 3D. Środkowa, czteroczęściowa warstwa sensoryczna obejmuje ciekłokrystaliczny elastomer LCE, kurczący się pod wpływem temperatury, a także czujnik naprężenia z elastycznego polimeru ze srebrnymi nanodrutami, folię poliimidową, ulegającą rozszerzalności temperaturowej i element grzewczy w postaci materiału przewodzącego. Trzecia warstwa tworzy endoszkielet, wykonany z papierowych grzbietów, pokrytych polimerowymi łuskami.
Wykrycie zewnętrznych bodźców przez czujnik skutkuje wysłaniem sygnału do kontrolera, który zamyka obwód elektryczny, kierujący prąd przez element grzewczy. Jego nagrzanie powoduje skurcz LCE i wydłużenie folii poliimidowej, co prowadzi do zakrzywienia całości struktury, która zwija się w kłębek, otoczony od zewnątrz ochronnymi łuskami.
W kontekście budowy systemów zrobotyzowanych i elektronicznych, MIPM pozwala na pogodzenie w obrębie jednej struktury właściwości elastycznych i wytrzymałości mechanicznej.
news.ncsu.edu
