Insinyur berhasil menciptakan robot lunak tanpa motor dan roda gigi, yang bergerak hanya dengan arus listrik dan desain material cerdas.
Ilustrasi dibuat oleh AI Ringkasan
- Peneliti menciptakan robot lunak yang bergerak tanpa motor, hanya menggunakan arus listrik dan pemanasan material.
- Material liquid crystal elastomer memungkinkan gerakan terprogram melalui perubahan struktur molekul.
- Teknologi ini berpotensi digunakan dalam bidang medis, eksplorasi, dan robotika adaptif masa depan.
PARA peneliti dari Princeton University memperkenalkan inovasi yang terdengar seperti fiksi ilmiah: robot yang bisa bergerak tanpa motor, tanpa roda gigi, bahkan tanpa sistem pneumatik eksternal.
Cukup dengan aliran listrik, robot ini mampu berubah bentuk dan bergerak secara presisi.
Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Advanced Functional Materials ini menunjukkan bagaimana robot lunak (soft robot) dapat didesain ulang agar lebih sederhana, efisien, dan tahan lama.
Selama ini, robot lunak memang dikenal fleksibel dan aman untuk interaksi dengan manusia, misalnya dalam aplikasi medis, namun sering terkendala oleh komponen keras tambahan seperti motor.
Tim peneliti yang dipimpin Emily Davidson dan Glaucio Paulino menggabungkan tiga elemen utama, yakni polimer khusus, elektronik fleksibel, dan prinsip lipatan origami.
Hasilnya adalah robot hibrida lunak-kaku yang dapat bergerak secara mandiri.
Material utama yang digunakan adalah liquid crystal elastomer, sejenis polimer yang memiliki struktur molekul teratur.
Dengan bantuan printer 3D khusus, para peneliti dapat “memprogram” orientasi molekul dalam material ini. Ketika dipanaskan, bagian tertentu dari polimer akan menyusut sesuai pola yang telah ditentukan, menghasilkan gerakan.
Untuk mengontrol pemanasan ini, tim menanamkan sirkuit elektronik fleksibel langsung ke dalam material selama proses pencetakan.
Pendekatan ini membuat sistem lebih terintegrasi dan efisien dibanding metode konvensional yang memisahkan struktur dan elektronik.
Sebagai demonstrasi, para peneliti menciptakan robot berbentuk burung bangau origami. Ketika dialiri listrik, sayapnya dapat mengepak secara berulang—tanpa motor sama sekali.
Gerakan ini dihasilkan dari pemanasan lokal pada “engsel” polimer, yang menyebabkan lipatan terbuka dan tertutup.
Menariknya, robot ini mampu kembali ke bentuk semula tanpa mengalami keausan berarti, bahkan setelah digunakan berulang kali.
Ini menjadi keunggulan penting untuk aplikasi jangka panjang, seperti implan medis atau perangkat eksplorasi.
Gerakan robot tidak terjadi secara acak. Para peneliti menggunakan prinsip matematika dari pola origami untuk merancang sistem lipatan yang presisi.
Teknik ini memungkinkan robot melakukan gerakan kompleks hanya dengan mengatur titik-titik pemanasan tertentu.
Lebih canggih lagi, robot ini dilengkapi sensor suhu yang memungkinkan sistem melakukan closed-loop control.
Dengan demikian, robot bisa menyesuaikan dirinya secara real-time untuk mengoreksi kesalahan kecil selama bergerak. Kemampuan ini penting untuk menjaga akurasi dan daya tahan.
Penelitian sebelumnya juga menunjukkan bahwa pendekatan berbasis origami dalam teknik (origami engineering) dapat digunakan untuk membuat struktur adaptif, mulai dari implan medis hingga komponen bangunan (Felton et al., 2014; Rus & Tolley, 2015).
Berawal dari proyek mahasiswa
Menariknya, proyek ini bermula dari tugas akhir mahasiswa sarjana bernama David Bershadsky.
Ketertarikannya pada robotika sejak sekolah menengah membawanya mengeksplorasi ide robot yang bisa berubah bentuk dengan mudah.
Dengan bimbingan para profesor, ia mengembangkan sistem yang mengintegrasikan ilmu material, elektronik, dan desain mekanik.
Ia bahkan menciptakan perangkat lunak yang memungkinkan peneliti lain merancang robot serupa dengan lebih mudah.
Inovasi ini membuka jalan bagi generasi baru robot yang lebih ringan, fleksibel, dan minim komponen mekanis. Tanpa motor dan roda gigi, risiko kerusakan bisa ditekan, sementara efisiensi meningkat.
Ke depan, robot seperti ini berpotensi digunakan dalam berbagai bidang.
Robot ini bisa digunakan untuk pengiriman obat dalam tubuh manusia, eksplorasi ruang sempit atau berbahaya, hingga perangkat adaptif yang dapat berubah bentuk sesuai kebutuhan.
Singkatnya, masa depan robotika mungkin tidak lagi berbunyi dengungan mesin, melainkan bergerak senyap, hanya dengan panas dan desain cerdas.
Sumber: EurekAlert - No motors? No gears? No problem
Posting Komentar