De nieuwe zachte octopusrobot van Harvard werkt zonder electronica en batterijen

Onderzoekers aan de Harvard Universiteit hebben een volledig zelfbesturende, draadloze zachte robot ontwikkeld. De zogenaamde Octobot, vandaag beschreven in een Nature-artikel, is de eerste in zijn soort. De robot lijkt een beetje op octobaby. En in de toekomst zal het misschien door je lichaam zwemmen om ziektes te diagnosticeren.

Robots, zoals we ze kennen, zijn harde, onbuigzame machines – harde draden, staven en insteekkaarten. Dit beperkt de interactie met biologische wezens, die juist zacht en sponzig zijn. Het is alleen erg moeilijk om robots te ontwikkelen die zacht zijn. Zachte visrobots en rollende rupsrobots, hadden allemaal nog de beperkingen. "Ze hadden lange draden of systemen nodig voor stroom en besturing," schrijft Robert Wood, oprichter van het Harvard Microrobotics Lab en hoofdauteur van de studie.

Je kunt je een zachte robot voorstellen als een serie kleine kamertjes, die zijn verbonden door kleine kanalen, of bloedvaten. De kamertjes vullen zich met lucht om gewenste beweging te krijgen. De bewegingen zijn door de felxibiliteit van het materiaal in principe onbeperkt. Het probleem is dat er een drukbron moet zijn.

De octobot heeft zo'n eigen drukbron. Die is ingebouwd in de vorm van een monostuwstof – een stof die in bepaalde chemische omstandigheden wordt afgebroken en zo heel snel energie vrijlaat in de vorm van hete gassen.Hierdoor is een batterij niet meer nodig," schrijft Wood.

In het hart van de octobot zit een zacht microfluïdisch circuit. Stel je voor, een computerchip met een soort hartkleppen in plaats van schakelaars. De functie van het circuit is om de vrijgekomen stroom van de monostuwstof te verdelen over de juiste kamers. Die pompen zich op om een bepaalde beweging te kunnen maken. De beweging kan je zien in de onderstaande video:

Dit is tot nu toe de enige beweging. "Een zelfbesturende zachte robot vereist de integratie van verschillende materialen en functies, zoals besturing, energievoorziening en schakeling," schrijven de Italiaanse microroboticawetenschappers Barbara Mazzolai en Virgilio Mattoli in een apart Nature commentaar. "De octobot is een representatie van het minimale systeem dat de potentie van deze aanpak demonstreert."

In andere woorden, het is een proefmodel. Maar het is evengoed een spannende innovatie. Er zijn talloze toepassingen voor kleine zachte zachte bots in de zorg. Of we kunnen ze inzetten voor reddingsmissies en wetenschappelijke expedities waar je de zachtheid en flexibiliteit van mensen of biologische materialen nodig hebt. Hoewel het nu nog ver van ons verwijderd is, zijn deze toepassingen nu allemaal potentieel mogelijk.