Onderzoekers van IIT-Istituto Italiano di Tecnologia creëerden de eerste zachte robot die plantenranken nabootste. Het kan krullen en klimmen met behulp van dezelfde fysieke principes die het watertransport in planten bepalen. Het onderzoeksteam wordt geleid door Barbara Mazzolai, en resultaten zijn gepubliceerd in Natuurcommunicatie . In de toekomst, deze rankachtige zachte robot zou de ontwikkeling van draagbare apparaten kunnen inspireren, zoals zachte beugels die hun vorm actief veranderen.

De onderzoekers lieten zich inspireren door planten en hun beweging. Mobiliteit van planten wordt geassocieerd met groei omdat ze hun morfologie voortdurend aanpassen aan de externe omgeving. Zelfs de plantenorganen die aan de lucht zijn blootgesteld, zijn in staat om complexe bewegingen uit te voeren, zoals het sluiten van de bladeren bij vleesetende planten of de groei van ranken in klimplanten, die zich om externe steunen kunnen wikkelen om de groei van de plant te bevorderen, en rol af als de steunen niet voldoende zijn.

De onderzoekers bestudeerden de natuurlijke mechanismen waarmee planten watertransport in hun cellen benutten, weefsels en organen om te bewegen, en repliceerde het in een kunstmatige rank. Het hydraulische principe heet "osmose, " en is gebaseerd op de aanwezigheid van kleine deeltjes in het cytosol, het intracellulaire plantenvocht.

Uitgaande van een eenvoudig wiskundig model, de onderzoekers begrepen eerst hoe groot een hydraulisch aangedreven zachte robot moest zijn. Ze ontwikkelden een rankvormige robot met het vermogen om omkeerbare bewegingen uit te voeren, zoals echte planten doen. De zachte robot is gemaakt van een flexibele PET-buis met daarin een vloeistof met elektrisch geladen deeltjes (ionen). Aangedreven door een 1,3 volt batterij, deze deeltjes worden aangetrokken en geïmmobiliseerd op het oppervlak van flexibele elektroden aan de onderkant van de rank; hun beweging veroorzaakt de beweging van de vloeistof, die de robot beweegt. Terug gaan, de elektrische draden worden losgekoppeld van de batterij en samengevoegd.

De mogelijkheid om osmose te gebruiken om omkeerbare bewegingen te activeren, is voor het eerst aangetoond. Met behulp van een gewone batterij en flexibele stoffen, Bovendien, suggereert de mogelijkheid om zachte robots te maken die gemakkelijk aan de omgeving kunnen worden aangepast, met potentieel voor verbeterde en veilige interacties met objecten of levende wezens. Mogelijke toepassingen variëren van draagbare technologieën tot de ontwikkeling van flexibele robotarmen voor verkenning. De uitdaging om het vermogen van planten om te bewegen in veranderende en ongestructureerde omgevingen na te bootsen, is nog maar net begonnen.