De robotica-revolutie versnelt, en hoewel de debatten over de impact van AI voortduren, zijn de meest veelbelovende ontwikkelingen die welke het menselijk leven beschermen – vooral op het gebied van de geneeskunde en de respons op noodsituaties. Een recente doorbraak van Yale University, gepubliceerd in mei 2024 in het tijdschrift Advanced Materials , toont een kleine robot ter grootte van een handpalm met vier krabachtige poten die zelf beschadigde ledematen kan losmaken.

Op het eerste gezicht lijkt het apparaat misschien bescheiden, maar het vermogen om een gebroken been af te werpen lijkt op een gekko die zijn staart laat vallen om aan roofdieren te ontsnappen. In de praktijk zou deze functie een doorbraak kunnen betekenen voor zoek- en reddingsoperaties waarbij robots door ingestorte constructies en verraderlijk puin moeten navigeren zonder menselijke bemanningen in gevaar te brengen.

Met afneembare ledematen kunnen zoek- en reddingsrobots zichzelf uit vallen bevrijden en in beweging blijven, zelfs als een deel van hun lichaam wordt aangetast.

De technologie achter de robot die ledematen losmaakt

Michael Vi/Shutterstock

De innovatie van Yale bouwt voort op het opkomende gebied van zachte robotica, waarbij stijve metalen frames worden vervangen door flexibele materialen waarmee robots kunnen buigen, knijpen en zich kunnen aanpassen aan complexe omgevingen. Zachte robots zijn doorgaans opgebouwd uit elastomeren (zeer elastische polymeren die na vervorming terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm) naast gels en vloeistoffen die de soepelheid vergroten.

Het team introduceerde een nieuw elastomeer, een biocontinu thermoplastisch elastomeer. Dit materiaal blijft vast tot 140°C (284°F), waarna het smelt. Wanneer een gewricht vastloopt, kan de robot het elastomeer plaatselijk verwarmen, waardoor het gewricht vloeibaar wordt en het beschadigde ledemaat loskomt van het hoofdlichaam. Zodra de temperatuur daalt, hardt het materiaal weer uit, waardoor de structurele integriteit van de robot behouden blijft.

De echte inspiratie achter deze nieuwe technologie

Patrick J. Endres/Getty Images

De natuur biedt verschillende voorbeelden van zichzelf losmakende organismen, van gekko's die staarten afwerpen tot zeesterren die elke arm kunnen verliezen en deze later kunnen regenereren. Hoewel de Yale-robot geen ledematen kan teruggroeien, weerspiegelt het afneembare ontwerp deze biologische strategieën en kan het handmatig worden gerepareerd door technici ter plaatse.

Eén uitdaging blijft bestaan:de afgedankte ledematen zijn gemaakt van niet-biologisch afbreekbare materialen. Toekomstige iteraties kunnen biologisch afbreekbare elastomeren bevatten, waardoor afval en de impact op het milieu worden verminderd. Hoewel de technologie zich nog in een vroeg stadium bevindt, maakt het potentieel om de veerkracht van zoek- en reddingsrobots te vergroten het tot een mijlpaal in de zachte robotica.