Forskare är i full fart med att utveckla så kallade mjuka robotar. De tillverkas av mjukt material, som silikon eller gummi, och rör sig smidigt med naturen, exempelvis människan eller bläckfisken, som förebild.
Mjuka robotar kan vara till hjälp till exempel vid kirurgiska operationer, för de kan röra sig så varsamt att de inte skadar patientens vävnader.
”En mjuk robot kan hålla i ett rått ägg utan att ha sönder det”, berättar robotikexpert Arri Priimägi, professor vid Tammerfors universitet.
Priimägis forskningsgrupp utvecklar mjuk robotik i bred skala. Nyligen lyckades de tillsammans med professor Olli Ikkalas forskarteam vid Aalto-universitetet att med hjälp av ljus få en vätskekristallpolymer att röra sig och ta tag i föremål. Redan det låter som en otrolig prestation, men det viktigaste resultatet var i själva verket att forskarna kunde lära materialet något nytt. I utgångsläget reagerade polymeren nämligen bara på värme, men till slut lärde den sig att flytta sig efter ljuset.
Polymerens inlärning skedde med hjälp av en variant av klassisk betingning, som också legendariske Ivan Pavlov använde vid sina experiment med hundar.
Först gav Pavlov sina hundar mat samtidigt som han ringde en klocka. Till slut började hundarna dregla vid bara ljudet av klockan.
”Den ursprungliga signalen, synen av mat, motsvarades i vårt försök av värme. Motsvarigheten för klockringningen i sin tur var ljus. Efter att materialet hade utsatts samtidigt för både värme och ljus lärde det sig att lyda bara ljuset.
Vi letade alltså efter en analogi mellan levande och icke-levande material och försökte fundera ut vad inlärning kan innebära för material.”
Polymermaterialet är tillverkat så att ljus framkallar spänningar på dess yta – ömsom sammandragningar, ömsom utvidgningar – vilket i sin tur sätter polymerföremålet i rörelse. Inget batteri eller någon annan energikälla används, utan vätskekristallpolymeren får sin energi från ljuset.
Priimägi har en vision om att de mjuka robotarna en dag kunde utnyttja solljus som bränsle. Han betonar dock att de praktiska tillämpningarna ännu ligger långt bort i framtiden. Det krävs ett samarbete mellan forskare från många olika branscher.
”Men det är en spännande tanke att vi skulle kunna få ett föremål att göra någonting genom att bara öppna ett fönster en solig dag.”
Priimägi tänker också att olika ytor kan lära sig genom betingning.
”Skulle en fönsterruta kunna lära sig att avvisa vatten, eller ytan på en mjuk robot att anta en viss färg under bestämda omständigheter, om en kameleont? Kanske har vi svaren om ett par år.”
Text: Elina Vironen
