Międzynarodowy zespół naukowców zaprezentował właśnie miękkiego robota, który nie tylko wytrzymuje milion cykli pracy, ale po zakończeniu swojej misji całkowicie się rozkłada, nie zostawiając po sobie śmieci, lecz… pełnowartościowy kompost.
PGS i biodegradowalna elektronika. Technologia ukryta w naturze
Kluczem do sukcesu okazało się odejście od powszechnie stosowanych tworzyw sztucznych na rzecz innowacyjnego elastomeru o nazwie poli(sebacynian glicerolu) (PGS). Jest to materiał w pełni biodegradowalny i kompostowalny, który posłużył jako szkielet i „mięśnie” robota. Wybór PGS nie był przypadkowy – materiał ten charakteryzuje się niską histerezą i doskonałą zdolnością do powrotu do pierwotnego kształtu. W praktyce oznacza to, że miękki siłownik wykonany z tego polimeru zachowuje swoją sprawność i siłę nacisku nawet po milionie powtórzeń. To wynik, który stawia ten „ekologiczny” projekt na równi z profesjonalnymi rozwiązaniami przemysłowymi.
Jednak jak wiadomo, sam szkielet to nie wszystko. Robot musi czuć i reagować, co zazwyczaj wymaga kabli i krzemowych chipów. Tutaj badacze poszli o krok dalej, integrując w strukturze robota podzespoły elektroniczne wykonane z magnezu (Mg), molibdenu (Mo) i krzemu (Si). Te nieorganiczne komponenty są w pełni bezpieczne dla środowiska i ulegają rozkładowi w warunkach kompostowania. Dzięki nim udało się stworzyć robotyczny palec wyposażony w całą gamę czujników: temperatury, wilgotności, pH, a nawet moduły do dostarczania leków i stymulatory elektryczne. Wszystko to zamknięte w jednej, miękkiej i elastycznej formie, która po wyrzuceniu na kompost po prostu znika w ciągu kilku miesięcy.
Naukowcy pod wodzą profesora Seung-Kyuna Kanga nie poprzestali na samych testach wytrzymałościowych. Przeprowadzono badania toksyczności powstałego z robota kompostu, wykorzystując go jako podłoże do uprawy roślin. Efekt? Rośliny rosły zdrowo, co potwierdziło, że maszyna nie tylko nie szkodzi naturze, ale może wręcz stać się jej częścią jako „pokarm dla roślin”. To całkowite zaprzeczenie dzisiejszej elektroniki, która po wyrzuceniu staje się martwym, toksycznym balastem.
Maszyna, która wraca do gleby
To odkrycie, opisane na łamach Nature Sustainability, wyznacza zupełnie nowy standard w robotyce. Jak zauważył dr Kyung-Sub Kim, udało się jednocześnie osiągnąć wysoką wydajność, pełną biodegradowalność i bezpieczeństwo ekologiczne. Otwiera to drzwi do zastosowań, o których wcześniej mogliśmy tylko marzyć. Wyobraźmy sobie roje miękkich robotów monitorujących stan zanieczyszczenia w lasach lub oceanach, które po wykonaniu zadania po prostu się rozpuszczają. Albo inteligentne systemy rolnicze dozujące nawozy bezpośrednio do roślin, które po sezonie stają się częścią tej samej gleby, którą uprawiały.
Czytaj też: Twój OLED starzeje się szybciej niż myślisz. Wszystko przez ukryte migotanie ekranu
Eksperymentalny robot udowadnia, że zrównoważony rozwój w wysokich technologiach jest możliwy. Nie musimy wybierać między nowoczesnością a ekologią – możemy mieć inteligentne maszyny, które wykonują swoje misje z precyzją, a następnie godnie ustępują miejsca nowemu życiu. Teraz pozostaje mieć nadzieję, że naukowcom uda się przeskalować tę technologię do masowej produkcji, bo jeśli do tego dojdzie, to być może w pewnym momencie nasze gadżety elektroniczne nie będą kończyć na wysypiskach śmieci, tylko na kompostowniku.
Źródło: Nature Sustainability
