Пока специалисты по робототехнике ломают головы над приближением искусственного интеллекта к возможностям мозга, ученые Стэнфордского университета занялись созданием аналога человеческой кожи. Ими был предложен синтетический покров с функцией самовосстановления. Предполагается, что такая "кожа" будет использоваться для военных роботов будущего.
Самоисцеляющаяся оболочка
Для своей разработки специалисты использовали два материала: силикон и полипропиленгликоль. Комбинированный состав позволяет "коже" растягиваться без разрывов и в случае повреждений восстанавливаться без стороннего вмешательства.
Оба полимера при нагревании размягчаются и текут, а в условиях холода затвердевают. Температура на уровне 70 градусов Цельсия способствует самовыравниванию и заживлению материала, на что требуется 24 часа.
С помощью такой "кожи" можно будет создавать реконфигурируемых роботов с мягкой оболочкой, которые смогут фиксировать свою деформацию.
Многослойный покров
Изменение параметров деформированной "кожи" происходит благодаря многослойному тонкопленочному датчику, который автоматически перестраивается для процесса восстановления.
Материал состоит из нескольких слоев, каждый из которых участвует в процессе заживления. Авторы разработки даже сравнивают его с футуристической оболочкой киборга из фильма "Терминатор" в исполнении Арнольда Шварценеггера.
Технология наслоения позволила сделать "кожу" многофункциональной. Один слой реагирует на давление, другой - на электричество, а третий - на температуру. То есть на практике материал будет чувствителен к тепловым, механическим и электрическим воздействиям.
Инновационная структура
Основа каждого слоя представляет собой длинные молекулярные цепи, соединенные водородными динамическими связями. Структура может напоминать двойную спираль нитей ДНК.
Эта особенность позволяет растягивать "кожу" многократно и без разрывов подобно латексу.
Функция самовосстановления стала возможна благодаря частицам магнитных материалов, которые притягиваются друг к другу. Магнитное поле в сочетании с индукционным нагревом создает необходимые условия для заживления силиконовой "кожи".
Ученые старались создать материал автономным, то есть независимым от человека. Даже будучи разорванным на куски, он должен иметь возможность для сборки.
Перспективы будущих разработок
На этом специалисты не намерены останавливаться. В дальнейшем они постараются сделать "кожу" еще тоньше и функциональнее. Планируются вариации аналогичного материала с поддержанием мультисенсорных способностей, что будет актуально для задач, связанных с осязанием.
Команда Стэнфорда также рассматривает концепцию мелких сборных роботов, которые будут использоваться в неинвазивных медицинских процедурах. Их особенностью будет возможность сборки из нескольких частей уже внутри организма. Пациент должен будет проглатывать миниатюрные части по одной, а внутри элементы соберутся в одну функциональную конструкцию.
