Wow Robot Peri Gunakan Kekuatan Cahaya dan Angin untuk Bisa Terbang dan Nyala
Pengembangan polimer yang responsif terhadap rangsangan telah menghasilkan banyak peluang terkait material untuk robot bertubuh lunak skala kecil yang dikendalikan secara nirkabel generasi mendatang.
Untuk beberapa waktu sekarang, para insinyur telah mengetahui bagaimana menggunakan bahan-bahan ini untuk membuat robot kecil yang dapat berjalan, berenang, dan melompat. Sejauh ini, belum ada yang bisa membuat mereka terbang.
Peneliti kelompok Robot Ringan di Tampere University sekarang sedang meneliti bagaimana membuat material pintar terbang. Hao Zeng, Rekan Peneliti Akademi dan pemimpin kelompok, dan Jianfeng Yang, seorang peneliti doktoral, telah menghasilkan desain baru untuk proyek mereka yang disebut FAIRY—Robot Aero Terbang berdasarkan Rakitan Bahan Responsif Ringan. Mereka telah mengembangkan robot perakitan polimer yang terbang dengan angin dan dikendalikan oleh cahaya.
"Lebih unggul dari rekan alaminya, benih buatan ini dilengkapi dengan aktuator lunak. Aktuator terbuat dari elastomer kristal cair yang responsif terhadap cahaya, yang menginduksi tindakan pembukaan atau penutupan bulu pada eksitasi cahaya tampak," jelas Hao Zeng.
Peri buatan dikendalikan oleh cahaya
Peri buatan yang dikembangkan oleh Zeng dan Yang memiliki beberapa fitur biomimetik. Karena struktur porositasnya yang tinggi (0,95) dan ringan (1,2 mg), dapat dengan mudah mengapung di udara yang diarahkan oleh angin. Terlebih lagi, generasi cincin pusaran terpisah yang stabil memungkinkan perjalanan jarak jauh dengan bantuan angin.
"Peri dapat diberi daya dan dikendalikan oleh sumber cahaya , seperti sinar laser atau LED," kata Zeng.
Ini berarti bahwa cahaya dapat digunakan untuk mengubah bentuk struktur kecil seperti biji dandelion. Peri dapat beradaptasi secara manual terhadap arah dan kekuatan angin dengan mengubah bentuknya. Sinar juga dapat digunakan untuk mengontrol tindakan lepas landas dan pendaratan rakitan polimer.
Peluang aplikasi potensial di bidang pertanian
Selanjutnya, para peneliti akan fokus pada peningkatan sensitivitas material untuk memungkinkan pengoperasian perangkat di bawah sinar matahari. Selain itu, mereka akan meningkatkan strukturnya sehingga dapat membawa perangkat mikro-elektronik seperti GPS dan sensor serta senyawa biokimia.
Menurut Zeng, ada potensi aplikasi yang lebih signifikan.
Polimer responsif memungkinkan pembuatan struktur buatan yang beroperasi secara mandiri. Dalam cuaca gelap dan tenang, peri tetap diam. Ketika ada cukup cahaya, struktur terbuka secara otomatis memungkinkan terbang dalam aliran angin. Kredit: Universitas Jianfeng Yang / Tampere
Di masa depan, jutaan benih dandelion buatan yang membawa serbuk sari dapat disebarkan secara bebas oleh angin alami dan kemudian diarahkan oleh cahaya menuju area tertentu dengan pepohonan yang menunggu penyerbukan.
"Ini akan berdampak besar pada pertanian secara global karena hilangnya penyerbuk karena pemanasan global telah menjadi ancaman serius bagi keanekaragaman hayati dan produksi pangan," kata Zeng.
Tantangan tetap harus diselesaikan
Namun, banyak masalah yang perlu diselesaikan terlebih dahulu. Misalnya, bagaimana mengontrol tempat pendaratan dengan tepat, dan bagaimana menggunakan kembali perangkat dan membuatnya dapat terurai secara hayati? Masalah-masalah ini membutuhkan kerja sama yang erat dengan ilmuwan material dan orang-orang yang mengerjakan robot mikro.
Proyek FAIRY dimulai pada September 2021 dan akan berlangsung hingga Agustus 2026. Robot terbang tersebut diteliti bekerja sama dengan Dr. Wenqi Hu dari Institut Max Planck untuk Sistem Cerdas (Jerman) dan Dr. Hang Zhang dari Universitas Aalto.
Artikel, "Wind-Dispersed Polymer-Assembly Controlled by Light Terinspirasi Dandelion," oleh Jianfeng Yang, Hang Zhang, Alex Berdin, Wenqi Hu dan Hao Zeng, diterbitkan di Advanced Science pada 27 Desember 2022.
