流体的な液体金属に基づく植物にインスパイアされた重力屈性を持つソフトロボット

要約 植物は神経や筋肉がないにもかかわらず、重力屈性応答に基づいて自律的に成長方向を調整し、エネルギーの獲得を最大化することができます。ソフトロボットに重力屈性を与えることで、電子機器なしで自己調整システムの開発が促進されるかもしれませんが、それは依然として難しい課題です。ここでは、独自の流動性を持つ液体金属の自己制限酸化膜を利用して、重力場に応答できる加速度調整ソフトアクチュエーターについて説明します。ソフトアクチュエーターは、熱応答性液晶エラストマー上に流体の液体金属ヒーター回路を磁気印刷することで得られます。重力により調整された抵抗を持つ液体金属回路のジュール熱は、アクチュエーターの姿勢を変えることでプログラム可能で、液体金属の流れを誘発します。アクチュエーターは、熱機械応答と重力との動的相互作用によって、自律的に曲げの度合いを調整できます。また、アクチュエーターを回転させることで制御可能な掴みと放出を行う重力インタラクティブソフトグリッパーも作成されます。さらに、アクチュエーターをモノスタブルテープスプリングに接続することで、電子機器なしでバイオニックウォーカーの制御を可能にする自己調整振動運動を実現できることが示されています。この研究は、重力や加速度を認識できる液体金属ベースの再構成可能な電子機器および電子機器フリーのソフトロボットの開発への道を開きます。