Húsevő növény robot változata

A Vénusz légycsapója egy bámulatba ejtő növény. A harmatfűfélék családjába tartozó faj rovarokat fog leveleivel, amelyek kevesebb, mint fél másodpercen belül csapódnak össze. A zsákmányt végül a fogóleveleket megtöltő emésztőnedv oldja fel, így a növény tápanyagokhoz jut. Ez az elv, amely a Vénusz légycsapójának rossz talajon is biztosítja a túlélést, amilyen egyszerű olyan zseniális és a növényvilágban különösen a csapda reakciósebességét tekintve igazi ritkaságnak számít.

A természet csodája Mohsen Shahinpoor gépészmérnök professzorra is nagy hatással volt. A Maine Egyetem kutatója ezért már évek óta fejlesztgeti a Vénusz légycsapójának mechanikus változatát. Shahinpoor és csapata az ún. ionos polimer-fém kompozit (ionic polimer-metal composite, IPMC) anyagokra alapozza munkáját, amelyek mesterséges izomként tudnak viselkedni.

A példakép: Vénusz légycsapója a szempillaszerű fogakkal (Cilia) és az érzékelő szőrökkel (Trigger Hairs) (Kép: Maine Egyetem)

Shahinpoorék nem egyszerűen egy újfajta rovarcsapdát akartak megalkotni. Az ötlet jóval tovább megy: a természetben egy kisméretű robot egy ilyen rendszerrel rovarokat vonzhatna magához, amelyet kémiai emésztőegysége energiává tudna alakítani, pontosan, mint ahogyan azt a példaképe a tápanyagnyeréshez teszi. A berendezés így akár teljesen önellátóvá is válhat. Különösen vonzó lenne ez a technika a kutató-mentő és katonai robotok új generációjának számára.

Az elkészült robotnövény (Kép: Maine Egyetem)

Az IPMC, amelynek fejlesztésében egykor Shahinpoor is részvett, különleges tulajdonsága, hogy elektromos áram hatására villámgyorsan meghajlik. A kutatók ezt kihasználva valósították meg a robot Vénusz légycsapójának fogófeladatát. Hasonlóan a növényhez, amely finom szőreivel észleli a berepülő rovarokat és kioldja a csapdát, a robot változat is rendelkezik egy „érző” résszel, amely kisméretű IPMC csíkokból áll. Ezek érintés hatására aktiválnak egy szilárdtest relét (solid state relay), amely a levelek záródásához szükséges feszültséget rákapcsolja a szintén IPMC-ből készülő „mesterséges izmokra”.

A szerkezet legutolsó változata már kültéri bevetéseken is bizonyított: a kutatók igazolni tudták, hogy a mesterséges Vénusz légycsapója képes élő rovarokat fogni. A záródási idő kb. 0,3 másodperccel a gyakorlatban is működő tartományon belül mozog. Mindazonáltal a robot még nem tudná a rovarokat energiává alakítani, mert hiányzik a már említett „emésztőrendszer”. Következő lépésben ennek kifejlesztése vár a kutatókra, hogy aztán mozgó robotokba is beépíthessék a berendezést.

Forrás: www.heise.de/tr (Technology Review)

Ritzinger György