Согласно прогнозам экспертов NASA и DARPA, уже через несколько лет некоторые виды роботов будут массово изготавливаться на принтерах, напоминающих струйные, что произведет настоящую революцию в робототехнике. Область применения «печатных» роботов чрезвычайно широка - от бытовых электронных устройств и медицины до межпланетных исследований.
Университет Беркли, США, долгое время занимался проблемами флексоники, и в настоящее время может представить некоторые достижения в этой области.
Так, на основе органических печатных схем и ряда полимерных актюаторов ученые предложили концепцию роботов-оригами, которые после их «печати» на специальном субстрате сгибаются в определенных направлениях, формируя готового робота. Технологический принцип «один лист один робот» очень привлекателен с производственной точки зрения. Так можно получить готовый продукт сразу после его разработки и тестирования прототипов. Отпадает необходимость в выполнении промежуточных операций, что, естественно, снизит стоимость готового продукта.
На сегодняшний день все компоненты, широко используемые в робототехнике, доступны для «печати»: наноэлектронные компоненты, OLED-дисплеи, RFID-чипы, органические актюаторы и искусственные мускулы.
Недавно ученым удалось даже создать сухую «печатную батарею», генерирующую 1,5 В. Анодом выступает цинковый электрод, а катодом диоксид марганца, нанесенный сверху электрода специальными чернилами. Есть все предпосылки к тому, что будет возможно печатать даже солнечные батареи, что существенно увеличит автономность и энергонезависимость «печатных роботов».
В качестве первого прототипа ученые из Беркли предлагают «напечатать» искусственную бабочку-робота. Она печатается на одном листе и после изготовления уже может летать. Названа подобная технология робот-оригами. Некоторые исследователи из NASA, в частности, доктор Йозеф Бар-Коэн (Yoseph Bar-Cohen) из лаборатории реактивного движения (JPL), планирует на основе оригами-технологии сконструировать биомиметических роботов кибернетические системы, которые будут подражать простейшим природным организмам.
Дешевизна и адаптируемость «печатных роботов» позволит массово их использовать при исследовании других планет. Д-рБар-Коэн планирует спроектировать универсального марсианского разведчика, который будет разворачиваться после его «запуска» на поверхность планеты. А после «свертки» будет исследовать поверхность, передавая различную телеметрическую информацию на зонд, обрабатывающий данные, которые будут поступать от сети биомиметических разведчиков.
В том, что массовая печать роботов на специальных струйных принтерах дело прибыльное и перспективное, ученые не сомневаются. Единственные разногласия возникают при попытке оценить, как скоро флексоника появится в бытовом обиходе. В принципе, потребителей можно было бы обеспечить робото-принтерами стоимостью до $1000, модели для которых можно было бы приобрести через интернет. Тогда каждый пользователь обзавелся бы целым электронным «семейством».
Поделиться
Короткая ссылка
