Созданы мягкие робощупальца для деликатной микрохирургии

Мягкие роботизированные щупальца могут стать идеальным помощником в деликатной микроскопической хирургии, считают ученые, которые с помощью крошечных «конечностей» смогли схватить муравья, не нанеся ему никаких повреждений. В своих экспериментах исследователи также заставляли робощупальца захватывать нежные рыбьи икринки, которые при пользовании стандартным пинцетом легко деформируются и лопаются.

Все чаще инженеры разрабатывают роботов из мягкой эластичной пластмассы или резины, вдохновляясь природой – осьминогами, червями и морскими звездами. Мягкие роботы более устойчивы к повреждениям, чем их твердые собратья. Они могут с легкостью преодолевать препятствия, которые не под силу жесткой машине.

Тем не менее миниатюризация мягких роботов для работы с крошечными объектами является не такой уж и простой задачей. Мягкие роботы, как правило, передвигаются с помощью сжатого воздуха, проходящего через множество крошечных пневматических каналов, которые спрятаны в их конечностях. Это похоже на надувание и сдувание воздушного шара.

Однако при попытке создания микроскопических версий таких конечностей ученые столкнулись с некоторыми трудностями. Например, полые каналы в мягких роботах часто создаются путем растворения ненужного материала, но обеспечить это в микромасштабах достаточно сложно.

Новые роботизированные щупальца могут захватывать и сжимать объекты, извиваясь подобно хоботу слона, щупальцам осьминога, усикам растения или хвосту обезьяны, пишет Live Science.

Микроскопические трубки имеют длину 5-8 миллиметров – практически длина рыжего лесного муравья. Толщина стенки трубок составляет от 8 до 32 микрон, а диаметр полых каналов – от 100 до 125 микрон. Для сравнения: человеческий волос имеет диаметр около 100 микрон.

Чтобы получить трубки таких размеров, исследователи окунули оптические волокна в жидкий силикон, а когда жидкость затвердела, вынули их. В качестве насосов для надувания и сдувания щупалец использовались шприцы.

За счет разной толщины стенок при поступлении воздуха трубки скручиваются в спираль. Чтобы увеличить количество спиралей, ученые надели на трубки силиконовые кольца.
Исследователи говорят, что новые щупальца можно использовать для безопасной и тонкой работы с кровеносными сосудами и даже эмбрионами при проведении хирургических операций с минимальным вмешательством.

Исследование было опубликовано в научном журнале Scientific Reports.