Na první pohled připomíná spíš průhlednou kapku než robota. Výzkumníci z North Carolina State University ale vytvořili měkký mechanismus, který dokáže pod infračerveným světlem opakovaně skákat. Po každém výskoku se navíc sám vrátí do výchozí polohy a celý proces začne znovu.

Za projektem stojí tým vedený profesorem Jie Yinem z Department of Mechanical and Aerospace Engineering na NC State. Výsledky vědci publikovali v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences ve studii nazvané A Self-Resetting Soft Ring for Autonomous, Continuous Leaping in Unstructured Environments. Hlavní autorkou práce je Fangjie Qi.

Energii nejdřív uloží a potom ji prudce uvolní

Základem robota je pásek z elastomeru s kapalnými krystaly vytvarovaný do podoby kapky. Na jednom konci se nachází tenká hliníková trubička ve tvaru písmene V.

Když na materiál dopadne infračervené světlo, jeho povrch se začne smršťovat. Pásek se kvůli tomu otáčí, ale pevná hliníková část mu nedovolí jednoduše se překulit. Konstrukce se proto stále více kroutí a postupně v sobě ukládá elastickou energii.

Jakmile dosáhne kritického bodu, nahromaděná energie se prudce uvolní. Kovová část narazí do podložky a celý robot vyskočí. Po dopadu se konstrukce vrátí do původního tvaru a začne znovu ukládat energii. Dokud na ni dopadá dostatečně intenzivní infračervené světlo, může se tento cyklus opakovat.

Jeden úhel rozhoduje, jestli poleze, nebo vyskočí

Zajímavé je, jak málo stačí ke změně chování robota. Vědci upravovali úhel hliníkové části ve tvaru V. Při úhlu 120 stupňů se robot pohyboval především dopředu po povrchu. Při 90 stupních už skákal vpřed a při zmenšení na 50 stupňů se dokázal odrazit téměř vertikálně.

Tým zároveň zjistil, že přidání malé zátěže na zaoblený konec mění těžiště a může prodloužit skok. Důležitá je také intenzita infračerveného světla. Slabé světlo nemusí pohyb spustit, příliš silné naopak vede k nepravidelným skokům v obtížně předvídatelných směrech.

Při praktických zkouškách si jednoduchá konstrukce poradila se svahem i překážkami a pohybovala se po trávě, písku, kamenech nebo mulči. Autoři zatím nepředstavují konkrétní výrobek, který by měl technologii využít. Jie Yin ale vidí potenciál například v robotických rojích nebo při pohybu strojů v členitém a nepředvídatelném terénu.