Podniosą ludzki włos i żółtko jaja. Kształt robotycznych rączek zainspirowała sztuka składania papieru01.02.2022

Ultraprecyzyjny wynalazek inżynierów z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej może znaleźć zastosowanie w biotechnologii albo chirurgii. 

Zespół, który w formule wolnego dostępu opublikował omówienie swojego projektu na łamach specjalistycznego periodyku „Nature Communications", zwrócił uwagę na to, że istniejące urządzenia do automatycznego chwytania przedmiotów bywają mało precyzyjne. Choć nie mają problemów z wywieraniem nacisku na różne rzeczy, mogą nie poradzić sobie z tymi bardziej kruchymi lub delikatnymi. Aby zapobiec podobnym sytuacjom, grupa inżynierów przy konstruowaniu nowego typu rączek zainspirowała się technikami wykorzystywanymi w kirigami. To japońska sztuka składania papieru, która różni się od bardziej popularnego origami tym, że dozwolonym w niej chwytem pozostaje także nacinanie kartek. Choć termin ten ukuto dopiero w latach 60., wycinanki powstałe dzięki tej metodzie pojawiły się w dalekowschodniej Azji znacznie wcześniej. 

– Nasze chwytaki otaczają wybrany obiekt, a następnie go podnoszą – podobnie do sposobu, w jaki zaciskamy ręce wokół jakiejś rzeczy. Dzięki temu możemy przemieszczać nawet te drobniejsze elementy, nie tracąc przy tym pożądanej precyzji – mówi w oficjalnym komunikacie prof. Jie Yin, który korespondencyjnie uczestniczył w całym projekcie. W zdefiniowanej przez niego koncepcji kirigami opisano jako składanie dwuwymiarowych arkuszy do postaci trójwymiarowych kształtów. Dzięki niemu powstały robotyczne rączki wykonane z płaskich arkuszy materiału pociętych na równolegle szczeliny. Kiedy końce arkusza są rozsuwane, formują się w kulę.

Na poniższym wideo zdemonstrowano działanie zautomatyzowanego narzędzia. Jego precyzja jest na tyle duża, że może z łatwością podnieść ludzki włos albo żółtko jaja, które mimo zmiany położenia nie ulegnie dezintegracji. Amerykanie wierzą, że dzięki temu chwytaki znajdą zastosowanie na wielu polach, na przykład w chirurgii, gdzie kluczem do sukcesu pozostaje dokładność rzędu jednego milimetra.

– Obecnie jesteśmy w trakcie integrowania aparatury z robotyką, aby sprostać potencjalnym wyzwaniom przemysłowym – tłumaczy Yin. Badacz zwraca również uwagę na to, że sam proces zainspirowany kirigami mógłby sprawdzić się w technologii biomedycznej. Mowa choćby o inteligentnych bandażach albo urządzeniach monitorujących zmiany zachodzące w kolanach czy w łokciach, które zginałyby się wraz ze stawami.