Robot lunak bertenaga ringan dapat menyedot tumpahan minyak
Physics

Robot lunak bertenaga ringan dapat menyedot tumpahan minyak

Film robot mengambang yang dirancang di UC Riverside dapat dilatih untuk membersihkan tumpahan minyak di laut atau menghilangkan kontaminan dari air minum.

Didukung oleh cahaya dan didorong oleh air, film ini dapat digunakan tanpa batas untuk membersihkan daerah-daerah terpencil di mana pengisian ulang dengan cara lain akan terbukti sulit.

Gambar yang ditumpangkan menunjukkan proses pembengkokan Neusbot. Kredit gambar: Zheiwei Li/UCR

“Motivasi kami adalah membuat robot lunak berkelanjutan dan mampu beradaptasi sendiri terhadap perubahan lingkungan. Jika sinar matahari digunakan untuk tenaga, mesin ini berkelanjutan, dan tidak memerlukan sumber energi tambahan,” kata ahli kimia UCR Zhiwei Li. “Film ini juga dapat digunakan kembali.”

Para peneliti menjuluki film itu Neusbot setelah neustons, sebuah kategori hewan yang termasuk water striders. Serangga ini melintasi permukaan danau dan sungai yang bergerak lambat dengan gerakan berdenyut, seperti yang dapat dicapai para ilmuwan dengan Neusbot, yang dapat bergerak di perairan mana pun.

Sementara ilmuwan lain telah menciptakan film yang menekuk sebagai respons terhadap cahaya, mereka belum mampu menghasilkan osilasi mekanis yang dapat disesuaikan seperti yang mampu dilakukan Neusbot. Jenis gerakan ini adalah kunci untuk mengendalikan robot dan membuatnya berfungsi di mana dan kapan pun Anda mau.

Ilustrasi Neusbot di perairan terbuka, ditenagai dari atas. Kredit gambar: Zheiwei Li/UCR

Detail teknis dari pencapaian ini dijelaskan dalam makalah Science Robotics yang baru.

“Tidak banyak metode untuk mencapai gerakan terkendali ini menggunakan cahaya. Kami memecahkan masalah dengan film tiga lapis yang berperilaku seperti mesin uap,” jelas Li.

Uap dari air mendidih menggerakkan pergerakan kereta awal. Ini adalah prinsip serupa yang memberi kekuatan pada Neusbot, kecuali dengan cahaya sebagai sumber daya. Lapisan tengah film berpori, menahan air serta oksida besi dan nanorod tembaga. Nanorods mengubah energi cahaya menjadi panas, menguapkan air dan menggerakkan gerakan berdenyut melintasi permukaan air.

Lapisan bawah Neusbot bersifat hidrofobik, jadi bahkan jika gelombang laut mengalahkan film, ia akan mengapung kembali ke permukaan. Selain itu, bahan nano dapat menahan konsentrasi garam yang tinggi tanpa kerusakan. “Saya yakin tentang stabilitas mereka dalam situasi garam tinggi,” kata Li.

Li dan profesor kimia UCR Yadong Yin mengkhususkan diri dalam pembuatan robot dari bahan nano. Mereka mengendalikan arah Neusbot dengan mengubah sudut sumber cahayanya. Didukung hanya oleh matahari, robot hanya akan bergerak maju. Dengan sumber cahaya tambahan, mereka dapat mengontrol di mana Neusbot berenang dan membersihkan.

Versi Neusbot saat ini hanya menampilkan tiga lapisan. Tim peneliti ingin menguji versi masa depan dengan lapisan keempat yang dapat menyerap minyak, atau lapisan yang menyerap bahan kimia lainnya.

“Biasanya, orang mengirim kapal ke lokasi tumpahan minyak untuk dibersihkan dengan tangan. Neusbot bisa melakukan pekerjaan ini seperti robot vakum, tetapi di permukaan air,” kata Li.

Mereka juga ingin mencoba dan mengontrol mode osilasinya lebih tepat dan memberinya kemampuan untuk gerakan yang lebih kompleks.

“Kami ingin menunjukkan robot-robot ini dapat melakukan banyak hal yang belum dicapai versi sebelumnya,” katanya.

Sumber: UC Riverside



Posted By : hk prize