Ученые разработали искусственный мускул для роботов с самовосстановлением
Что общего у кактуса, человеческой кожи и нового робота из Небраски? Все они умеют залечивать раны.
Инженеры из Университета Небраски-Линкольна придумали, как научить мягких роботов и носимую электронику чувствовать повреждения и залечивать их, как это делает человеческая кожа.
Команда под руководством Эрика Марквички представила на престижной конференции IEEE ICRA 2025 революционную разработку — многослойный искусственный «мускул», который не просто двигается, но и сам чинит себя после проколов или ударов.
Их статью отметили как одну из лучших среди 1600 заявок.
Как это работает
- Нижний слой — это мягкая электронная кожа с микрокаплями жидкого металла. Она чувствует повреждения.
- Средний слой — термопластик, который плавится и затягивает рану.
- Верхний слой — гидравлика, приводящая мускул в движение.
При повреждении в нижнем слое возникает электрическая цепь, система это замечает и пропускает через поврежденный участок ток.
Металл нагревается, расплавляет средний слой — и «рана» затягивается.
Но главный прорыв в другом: инженеры научились стирать следы повреждений, чтобы система могла чиниться снова и снова.
Обычно электромиграция — это проблема: ток разрушает проводники. Но мы превратили ее в решение, — объясняет Марквичка.
Где это пригодится
- В сельском хозяйстве: роботы будут выдерживать удары веток и колючек.
- В носимой электронике: датчики перестанут бояться царапин.
- В экологии: меньше сломанных гаджетов — меньше токсичного мусора.
Если мы сможем создавать материалы, которые сами находят повреждения и чинятся, это изменит правила игры, — говорит Марквичка.
Этот проект решает две ключевые проблемы мягкой робототехники: хрупкость и неспособность к регенерации. Сегодня даже самые продвинутые мягкие роботы выходят из строя после повреждений — их приходится чинить вручную. Технология Марквички делает их автономнее и долговечнее.
Особенно ценно применение в медицине: представьте протезы или датчики, которые сами «заживляют» микротрещины. Или сельхозроботов, работающих в агрессивной среде без поломок. А снижение электронных отходов — бонус для экологии.
Однако пока неясно, как система поведет себя при множественных повреждениях или в экстремальных условиях (например, при отрицательных температурах). Кроме того, нагрев может повреждать соседние компоненты — нужно тестировать долговечность.
Ранее ученые разработали технологию самовосстановления экранов смартфонов.