Вчені «оживили» екзоскелети мертвих ракоподібних і отримали роботів

Інженери з лабораторії CREATE при Федеральній політехнічній школі Лозанни (EPFL, Швейцарія) розробили роботів на основі екзоскелетів мертвих лангустинів — дрібних ракоподібних, також відомих як скампі або дублійські креветки. Ці органічні структури, зазвичай відправляються на утилізацію, виявилися підходящим матеріалом для створення так званих біогібридних роботів, що поєднують біологічні структури та технічні компоненти.

Джерело зображення: 2025 CREATE Lab EPFL (CC BY-SA 4.0)

Матеріал панцира є високомінералізованою та складно структурованою органічною структурою, відомою як хитин. Він відрізняється міцністю, повільною швидкістю біологічного розкладання і є оптимальним для створення складних рухів. Як пояснила керівник лабораторії Джозі Х'юз (Josie Hughes), екзоскелети поєднують мінералізовані оболонки з суглобними мембранами, забезпечуючи таким чином баланс жорсткості та гнучкості, і дозволяючи сегментам рухатися незалежно в робототехнічних завданнях.

Дослідники оснастили екзоскелети еластичними елементами, що імітують сухожилля, і моторизованою базою, яка забезпечує скорочення і розслаблення, аналогічні роботі м'язів. В результаті, як пише науковий журнал IFLScience, вийшли пристрої з дивовижно природною рухливістю, незважаючи на те, що вихідний матеріал представляв собою вже не живу матерію. Один з прототипів, створений з хвоста лангустинів, був перетворений на роботизовані клешні-захвати, здатні піднімати предмети масою до 500 грамів. У тестах такий захват впевнено справлявся з об'єктами різної форми та щільності — наприклад, міг підняти як помідор, так і тонку кулькову ручку. Інший прототип — плаваючий робот з двома «плавниками» — легко розвивав швидкість до 11 сантиметрів на секунду (приблизно 0,2 милі на годину).

Сара Кім (Sareum Kim), провідний автор дослідження, зазначила, що їхня робота вперше продемонструвала можливість інтеграції харчових відходів у роботизовані системи, поєднуючи стійкий дизайн з принципами повторного використання. Такий підхід, за її словами, дозволяє не лише скоротити відходи, але й спростити конструкцію роботів у порівнянні з традиційними аналогами з пластику та металу.

Вчені також зазначили, що, хоча природні форми не завжди оптимальні з інженерної точки зору, вони часто перевершують штучні рішення і дають цінні підказки для створення функціональних пристроїв на основі тонких біологічних принципів. Повідомляється, що це не перший випадок застосування мертвих тварин у робототехніці: наприклад, у 2022 році вчені з Університету Райса (Rice University) вже перетворювали мертвих павуків на роботизований інструмент, здатний піднімати і утримувати предмети.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки